ЧТО ЯВЛЯЕТСЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ДОГМОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ? - БИОЛОГИЯ - 2025

Центральная догма молекулярной биологии говорит , что генетический материал транскрибируется в РНК и затем транслируется в белок.

То есть в этой дисциплине считается, что поток информации в организмах идет только в одном направлении: гены транскрибируются в РНК.

Этот подход был обнародован в 1971 году, через несколько лет после открытия передающей функции молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

Фрэнсис Крик был ученым, который раскрыл эту идею, описав передачу генетической информации с использованием информации, которая была доступна тогда.

Параллельно Говард Темин предположил возможность того, что РНК может служить для синтеза ДНК, как исключительный, но возможный случай.

Это предложение не нашло отклика в научном сообществе, учитывая популярность этой догмы и потому, что это был процесс, который был бы возможен только в клетках, инфицированных определенными РНК-вирусами.

Что изучает молекулярная биология?

Согласно проекту «Геном человека», молекулярная биология - это «изучение структуры, функции и состава биологически важных молекул».

В частности, молекулярная биология изучает молекулярные основы процессов репликации, транскрипции и трансляции генетического материала.

Молекулярные биологи пытаются понять, как клеточные системы взаимодействуют с точки зрения синтеза ДНК, РНК и белка.

Хотя молекулярный биолог использует методы, исключительные для своей области, он сочетает их с другими, более типичными для генетики и биохимии.

По большей части его метод является количественным, поэтому существует высокий интерес к взаимодействию этой дисциплины и информатики: биоинформатики и / или вычислительной биологии.

Молекулярная генетика стала очень важным разделом в молекулярной биологии.

Как работает центральная догма молекулярной биологии?

Для тех, кто отстаивал эту идею, процесс был следующим:

Передача генетической информации

Работы Грегора Менделя в 1865 году. Они ознаменовали собой предшественник генетической наследственности, которая позволяет молекулу ДНК, открытую между 1868 и 1869 годами Фридрихом Мишером.

Знание первичной структуры ДНК позволило узнать процесс синтеза того же самого и способ, которым кодируется генетическая информация.

Репликация ДНК

Затем открытие вторичной структуры ДНК позволило нам смоделировать структуру двойной спирали, которая так хорошо известна сегодня, но в то время было откровением.

Это открытие привело к исследованию репликации ДНК, жизненно важного процесса для выживания клеток, который состоит из деления путем митоза и который требует предварительной репликации для сохранения генетического материала.

В 1958 году Мэтью Мезельсон и Фрэнк Шталь подтвердили, что эта репликация была полуконсервативной, поскольку одна из цепей является консервативной, и это служит шаблоном для синтеза ее комплемента.

В этот процесс вмешиваются такие белки, как ДНК-полимераза, которые добавляют нуклеотиды к новой цепи, используя исходную в качестве матрицы.

Транскрипция ДНК

Открытие и описание этого процесса привело к ответу на вопрос о том, как ДНК и белки связаны между собой, когда они находятся в разных местах в клетках.

Промежуточная молекула, которая сделала возможной эту связь, оказалась зрелой рибонуклеиновой кислотой (РНК).

В частности, РНК-полимераза - это молекула, которая берет матрицу из одной из цепей ДНК, из которой она формирует новую молекулу РНК. Это происходит из-за взаимодополняемости оснований.

Другими словами, это процесс, в котором информация из участка ДНК воспроизводится в части информационной РНК (мРНК).

Продукт транскрипции представляет собой зрелую цепь информационной РНК (мРНК).

Трансляция РНК

На заключительном этапе зрелая информационная РНК (мРНК) служит матрицей для синтеза белка. Здесь рибосомы вмешиваются вместе с молекулами трансмиссионной РНК тРНК.

Каждая рибосома интерпретирует трио нуклеотидов мРНК, называемых кодоном, и дополняется антикодоном, который есть у каждой тРНК.

Эта тРНК несет в себе аминокислоту, которая вписывается в полипептидную цепь, так что она складывается в правильную конформацию.

В прокариотических клетках транскрипция и трансляция могут происходить вместе, тогда как в эукариотических клетках транскрипция происходит в ядре клетки, а трансляция - в цитоплазме.

Преодоление догмы

В 1960-х годах было замечено, что некоторые вирусы позволяли клетке «обратную транскрипцию» РНК в ДНК.

Так обстоит дело с белком обратной транскриптазы (RT), ответственным за использование матричной РНК ВИЧ для синтеза двойной цепи провирусной ДНК с целью ее интеграции в клеточную ДНК.

Этот белок в настоящее время используется в лабораториях и принес Ховарду Темину, Дэвиду Балтимору и Ренато Дульбекко Нобелевскую премию по медицине в 1975 году.

С другой стороны, есть другие вирусы, состоящие из РНК, способные синтезировать цепь РНК из той, которая у них уже есть.

Другая возможная причина этого изменения может быть обнаружена в дефектах регуляторных последовательностей генов, влияющих на экспрессию белка и процесс транскрипции одного или нескольких генов.

Эти открытия легли в основу многих исследований в области молекулярной биологии, например, связанных с раком, нейродегенеративными заболеваниями или синтетической биологией.

Короче говоря, центральной догмой молекулярной биологии была попытка объяснить, как поток генетической информации работает в организме.

Эта попытка была преодолена после нескольких лет научных исследований, которые позволили нам предложить объяснение, более близкое к реальности.

Ссылки

1. Цифровая биомедицинская академия VITAE (s / f). Молекулярная медицина. Новый взгляд на медицину. Получено с: caibco.ucv.ve
2. Институт медицинских исследований Кориелла (н / ж). Что такое молекулярная биология. Получено с: coriell.org
3. Дюрантес, Даниэль (2015). Центральная догма молекулярной биологии. Получено с :vestigarentiemposrevñados.wordpress.com
4. Мандал, Ананья (2014). Что такое молекулярная биология. Получено с: news-medical.net
5. Природа (з / ж). Молекулярная биология. Получено с: nature.com
6. Science daily (н / ж). Молекулярная биология. Получено с: sciencedaily.com
7. Университет Веракруса (s / f). Молекулярная биология. Получено с: uv.mx.