КАКВА Е ЦЕНТРАЛНАТА ДОГМА НА МОЛЕКУЛЯРНАТА БИОЛОГИЯ? - БИОЛОГИЯ - 2025

В централната догма на молекулярната биология казва, че генетичен материал се транскрибира в РНК и след това превърнат в протеин.

Тоест, в тази дисциплина се счита, че потокът от информация в организмите върви само в една посока: гените се преписват в РНК.

Този подход е обявен публично през 1971 г., няколко години след откриването на функцията на предавателя на молекулата на дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК).

Франсис Крик беше ученът, който изложи тази идея, като описа прехвърлянето на генетична информация, използвайки наличната тогава информация.

Успоредно с това Хауърд Темин предложи възможността РНК да служи за синтеза на ДНК, като изключителен, но възможен случай.

Това предложение не обхвана научната общност предвид популярността на догмата и защото това беше процес, който би бил възможен само в клетки, заразени от определени РНК вируси.

Какво изучава молекулярната биология?

Според проекта за генома на човека молекулярната биология е „изследване на структурата, функцията и състава на биологично важните молекули“.

По-конкретно, молекулярната биология изучава молекулните основи на процесите на репликация, транскрипция и транслация на генетичен материал.

Молекулярните биолози се опитват да разберат как взаимодействат клетъчните системи по отношение на синтеза на ДНК, РНК и протеини.

Въпреки че молекулярният биолог използва техники, изключително за своята област, той ги комбинира с други, по-характерни за генетиката и биохимията.

Голяма част от метода му е количествен, поради което има голям интерес към интерфейса на тази дисциплина и компютърни науки: биоинформатика и / или изчислителна биология.

Молекулярната генетика се превърна в много видно подполе в рамките на молекулярната биология.

Как работи централната догма на молекулярната биология?

За тези, които защитиха тази идея, процесът беше следният:

Трансфер на генетична информация

Творбите на Грегор Мендел от 1865 г. Те означават предшественик на генетичното наследство, което позволява ДНК молекулата, открита между 1868 и 1869 г. от Фридрих Мишер.

Познаването на първичната структура на ДНК, позволява да се знае процесът на синтез на същото и начина, по който е кодирана генетичната информация.

Репликация на ДНК

Тогава откриването на вторичната структура на ДНК ни позволи да моделираме двойната спирална структура, която е толкова добре позната днес, но беше разкритие по онова време.

Това разкритие породи изследването на репликацията на ДНК, жизненоважен процес за оцеляване на клетките, който се състои в разделяне чрез митоза и който изисква предварителна репликация, за да се запази генетичният материал.

През 1958 г. Матю Мезелсън и Франк Щал потвърждават, че тази репликация е полуконсервативна, тъй като една от веригите е запазена и това служи като шаблон за синтезиране на нейното допълнение.

В този процес се намесват протеини като ДНК полимераза, което добавя нуклеотиди към новата верига, използвайки оригинала като шаблон.

ДНК транскрипция

Откриването и описанието на този процес отговори на въпроса как ДНК и протеините са свързани, когато са били на различни места в клетките.

Междинната молекула, която направи тази връзка възможна, се оказа зряла рибонуклеинова киселина (РНК).

По-конкретно, РНК полимеразата е молекулата, която взема шаблон от една от веригите на ДНК, от която образува нова молекула РНК. Това се случва след допълването на базите.

С други думи, това е процес, при който информацията от участък от ДНК се възпроизвежда в парче от пратеника РНК (мРНК).

Продуктът на транскрипция е зряла верига от пратеник РНК (mRNA).

РНК превод

В последната фаза, зрялата пратена РНК (мРНК) служи като шаблон за синтез на протеин. Тук рибозомите се намесват заедно с молекулите на предаващата РНК тРНК.

Всяка рибозома интерпретира трио от иРНК нуклеотиди, наречени кодон и се допълва от антикодона, който има всяка тРНК.

Тази тРНК носи със себе си аминокиселината, която ще се побере в полипептидната верига, така че да се сгъне в правилната конформация.

В прокариотните клетки транскрипцията и транслацията могат да протичат заедно, докато в еукариотичните клетки транскрипцията се осъществява в клетъчното ядро ​​и транслацията се осъществява в цитоплазмата.

Преодоляването на Догмата

През 60-те години на миналия век се вижда, че някои вируси правят възможно клетката да "обратно преписва" РНК в ДНК.

Такъв беше случаят с протеина на обратната транскриптаза (RT), отговорен за използването на шаблона HIV RNA за синтезиране на двойна верига от провирусна ДНК, за да се интегрира в клетъчната ДНК.

Понастоящем този протеин се използва в лаборатории и печели Хауърд Темин, Дейвид Балтимор и Ренато Дълбеко Нобеловата награда за медицина през 1975 г.

От друга страна, има и други вируси, направени от РНК, способни да синтезират РНК верига от тази, която вече имат.

Друга възможна причина за тази промяна може да се намери в дефекти в регулаторните последователности на гени, засягащи експресията на протеина и процеса на транскрипция на един или повече гени.

Тези открития са били в основата на много изследвания в областта на молекулярната биология като тези, свързани с раково заболяване, невродегенеративни заболявания или синтетична биология.

Накратко, централната догма на молекулярната биология беше опит да се обясни как протича генетичната информация в организма.

Този опит беше преодолян, след няколко години научни изследвания, които ни позволиха да предложим обяснение по-близо до реалността.

Препратки

1. VITAE Digital Biomedical Academy (s / f). Молекулярна медицина. Нова перспектива в медицината. Възстановено от: caibco.ucv.ve
2. Институт за медицински изследвания на Coriell (s / f). Какво е молекулярна биология. Възстановено от: coriell.org
3. Durantes, Daniel (2015). Централната догма по молекулярната биология. Възстановено от: investigarentiemposrevñados.wordpress.com
4. Mandal, Ananya (2014). Какво е молекулярна биология. Възстановена от: news-medical.net
5. Природа (s / f). Молекулярна биология. Възстановени от: nature.com
6. Науката ежедневно (s / f). Молекулярна биология. Възстановено от: sciencedaily.com
7. Университет във Веракрус (s / f). Молекулярна биология. Възстановени от: uv.mx.