KĀDA IR CENTRĀLĀ DOGMA MOLEKULĀRAJĀ BIOLOĢIJĀ? - BIOLOĢIJA - 2025

Centrālā dogma molekulārās bioloģijas norāda, ka ģenētiskā materiāla transkribē RNS un pēc tam pārtulkots proteīnu.

Tas ir, šajā disciplīnā tiek uzskatīts, ka informācijas plūsma organismos notiek tikai vienā virzienā: gēni tiek pārrakstīti RNS.

Šī pieeja tika publiskota 1971. gadā, dažus gadus pēc tam, kad tika atklāta dezoksiribonukleīnskābes (DNS) molekulas raidītāja funkcija.

Fransiss Kriks bija zinātnieks, kurš atklāja šo ideju, aprakstot ģenētiskās informācijas nodošanu, izmantojot toreiz pieejamo informāciju.

Paralēli Hovards Temins ierosināja iespēju, ka RNS varētu kalpot DNS sintēzei, kā izņēmuma, bet iespējamu gadījumu.

Šis priekšlikums nebija pievilcīgs zinātnieku aprindās, ņemot vērā dogmas popularitāti un tāpēc, ka tas bija process, kas būtu iespējams tikai šūnās, kuras inficētas ar noteiktiem RNS vīrusiem.

Ko pēta molekulārā bioloģija?

Saskaņā ar Cilvēka genoma projektu molekulārā bioloģija ir "bioloģiski svarīgu molekulu struktūras, funkcijas un sastāva izpēte".

Precīzāk, molekulārā bioloģija pēta ģenētiskā materiāla replikācijas, transkripcijas un tulkošanas procesu molekulārās bāzes.

Molekulārie biologi mēģina saprast, kā šūnu sistēmas mijiedarbojas attiecībā uz DNS, RNS un olbaltumvielu sintēzi.

Lai arī molekulārais biologs izmanto paņēmienus, kas ekskluzīvi attiecas tikai uz viņa jomu, viņš tos apvieno ar citiem, kas raksturīgāki ģenētikai un bioķīmijai.

Liela daļa viņa izmantoto metožu ir kvantitatīva, tāpēc ir bijusi liela interese par šīs disciplīnas un datorzinātnes saskarni: bioinformātiku un / vai skaitļošanas bioloģiju.

Molekulārā ģenētika ir kļuvusi par ļoti pamanāmu apakšmolekulu molekulārajā bioloģijā.

Kā darbojas molekulārās bioloģijas centrālā dogma?

Tiem, kas aizstāvēja šo ideju, process bija šāds:

Ģenētiskās informācijas nodošana

Gregora Mendela darbi 1865. gadā. Tie nozīmēja ģenētiskās mantojuma priekšteci, kas pieļauj DNS molekulu, kuru laika posmā no 1868. līdz 1869. gadam atklāja Frīdrihs Miesers.

Zinot primāro DNS struktūru, ļāva uzzināt tā paša sintēzes procesu un ģenētiskās informācijas kodēšanas veidu.

DNS replikācija

Tad DNS sekundārās struktūras atklāšana ļāva modelēt dubultās spirāles struktūru, kas mūsdienās ir tik labi zināma, bet tajā laikā bija diezgan atklāsme.

Šī atklāsme ļāva izpētīt DNS replikāciju - būtisku šūnu izdzīvošanas procesu, kas sastāv no dalīšanas ar mitozi un kam nepieciešama iepriekšēja replikācija, lai saglabātu ģenētisko materiālu.

Metjū Meselsons un Frenks Stahls 1958. gadā apstiprināja, ka šī replikācija ir daļēji konservatīva, jo viena no ķēdēm ir saglabājusies, un tā kalpo kā veidne, lai sintezētu tās komplementu.

Šajā procesā iejaucas olbaltumvielas, piemēram, DNS polimerāze, kas jaunajā ķēdē pievieno nukleotīdus, izmantojot oriģinālu kā šablonu.

DNS transkripcija

Šī procesa atklāšana un apraksts atbildēja uz jautājumu par to, kā DNS un olbaltumvielas bija saistītas, kad tās atradās dažādās vietās šūnās.

Starpposma molekula, kas padarīja šīs attiecības iespējamas, izrādījās nobriedusi ribonukleīnskābe (RNS).

Konkrēti, RNS polimerāze ir molekula, kas ņem šablonu no vienas DNS virknes, no kuras tā veido jaunu RNS molekulu. Tas notiek pēc bāzu papildināmības.

Citiem vārdiem sakot, tas ir process, kurā informāciju no DNS sekcijas reproducē Messenger RNS (mRNA) gabalā.

Transkripcijas produkts ir Messenger RNS (mRNS) nobriedusi virkne.

RNS tulkojums

Pēdējā posmā nobriedis kurjers RNS (mRNS) kalpo kā šablons olbaltumvielu sintēzei. Šeit ribosomas iejaucas kopā ar transmisīvās RNS tRNS molekulām.

Katra ribosoma interpretē mRNS nukleotīdu trijotni, ko sauc par kodonu, un to papildina antikodons, kas ir katram tRNS.

Šī tRNS nes aminoskābi, kas iederēsies polipeptīdu ķēdē, lai tā salocītos pareizajā konformācijā.

Prokariotu šūnās transkripcija un translācija var notikt kopā, savukārt eikariotu šūnās transkripcija notiek šūnas kodolā, un translācija notiek citoplazmā.

Dogmas pārvarēšana

Sešdesmitajos gados bija redzams, ka daži vīrusi ļāva šūnai “reversi transkribēt” RNS uz DNS.

Tāds bija reversās transkriptāzes (RT) proteīns, kas bija atbildīgs par HIV RNS matricas izmantošanu provizoriskās DNS dubultās virknes sintezēšanai, lai to integrētu šūnu DNS.

Šo olbaltumvielu pašlaik izmanto laboratorijās un 1975. gadā nopelnīja Hovardu Teminu, Deividu Baltimoras un Renato Dulbecco Nobela prēmiju medicīnā.

No otras puses, ir arī citi vīrusi, kas izgatavoti no RNS, kas spēj sintezēt RNS ķēdi no jau esošās.

Vēl viens iespējamais šīs izmaiņas iemesls ir gēnu regulatīvo secību defekti, kas ietekmē olbaltumvielu ekspresiju un viena vai vairāku gēnu transkripcijas procesu.

Šie atklājumi ir daudzu pētījumu pamatā molekulārās bioloģijas jomā, piemēram, tie, kas saistīti ar vēža slimībām, neirodeģeneratīvām slimībām vai sintētisko bioloģiju.

Īsāk sakot, molekulārās bioloģijas centrālā dogma bija mēģinājums izskaidrot, kā organismā darbojas ģenētiskās informācijas plūsma.

Šis mēģinājums tika pārvarēts pēc vairāku gadu ilgiem zinātniskiem pētījumiem, kas ļāva mums piedāvāt skaidrojumu, kas tuvāk realitātei.

Atsauces

1. VITAE Digitālā biomedicīnas akadēmija (s / f). Molekulārā medicīna. Jauna perspektīva medicīnā. Atgūts no: caibco.ucv.ve
2. Koriela medicīnas pētījumu institūts (s / f). Kas ir molekulārā bioloģija. Atgūts no: coriell.org
3. Durantes, Daniels (2015). Molekulārās bioloģijas centrālā dogma. Atgūts no: izmeklrentiemposrevñados.wordpress.com
4. Mandala, Ananja (2014). Kas ir molekulārā bioloģija. Atgūts no: news-medical.net
5. Daba (s / f). Molekulārā bioloģija. Atgūts no: nature.com
6. Zinātne katru dienu (s / f). Molekulārā bioloģija. Atgūts no: sciencedaily.com
7. Verakrusa universitāte (s / f). Molekulārā bioloģija. Atgūts no: uv.mx.