MIKÄ ON MOLEKYYLIBIOLOGIAN KESKEINEN DOGMA? - BIOLOGIA - 2026

Keskeinen oppi molekyylibiologian sanoo, että geneettinen materiaali transkriptoidaan RNA: ksi ja sitten käännetään proteiiniksi.

Toisin sanoen tällä tieteenalalla katsotaan, että tiedon kulku organismeissa kulkee vain yhteen suuntaan: geenit transkriptoidaan RNA: han.

Tämä lähestymistapa julkistettiin vuonna 1971, muutama vuosi sen jälkeen, kun deoksiribonukleiinihappo (DNA) -molekyylin välittäjätoiminto oli löydetty.

Francis Crick oli tiedemies, joka paljasti tämän idean, joka kuvaa geneettisen tiedon siirtoa käyttämällä käytettävissä olevia tietoja.

Samanaikaisesti Howard Temin ehdotti poikkeuksellisena, mutta mahdollisena tapauksena, että RNA: ta voitaisiin käyttää DNA-synteesiin.

Tämä ehdotus ei kiinni tiedeyhteisön keskuudessa ottaen huomioon dogman suosio ja koska se oli prosessi, joka olisi mahdollista vain soluissa, jotka on infektoitu tietyillä RNA-viruksilla.

Mitä molekyylibiologia tutkii?

Molekyylibiologia on ihmisgenomiprojektin mukaan "biologisesti tärkeiden molekyylien rakenteen, toiminnan ja koostumuksen tutkimus".

Tarkemmin sanottuna molekyylibiologia tutkii geneettisen materiaalin replikaatio-, transkriptio- ja translaatioprosessien molekyylipohjia.

Molekyylibiologit yrittävät ymmärtää, kuinka solujärjestelmät ovat vuorovaikutuksessa DNA: n, RNA: n ja proteiinisynteesin suhteen.

Vaikka molekyylibiologi käyttää tekniikoita, jotka ovat yksinomaan alalle, hän yhdistää niitä muihin genetiikkaan ja biokemiaan tyypillisempiin tekniikoihin.

Suuri osa hänen menetelmästään on kvantitatiivinen, minkä vuoksi tämän oppiaineen ja tietotekniikan rajapinnalle: bioinformatiikkaan ja / tai laskennalliseen biologiaan on kiinnitetty paljon huomiota.

Molekyyligenetiikasta on tullut erittäin näkyvä osakenttä molekyylibiologiassa.

Kuinka molekyylibiologian keskeinen dogma toimii?

Niille, jotka puolustivat tätä ajatusta, prosessi oli seuraava:

Geneettisen tiedon siirto

Gregor Mendelin teokset vuonna 1865. Ne merkitsivät edeltäjää geneettiselle perinnölle, joka mahdollistaa DNA-molekyylin, jonka Friedrich Miescher löysi vuosina 1868–1869.

DNA: n primaarirakenteen tunteminen antoi tietää saman synteesiprosessin ja tavan, jolla geneettinen tieto koodataan.

DNA: n replikaatio

Sitten DNA: n sekundaarisen rakenteen löytäminen antoi mahdolliseksi mallintaa kaksoiskierrerakenne, joka on nykyään niin tunnettu, mutta oli tuolloin varsin paljastus.

Tämä paljastus sai aikaan tutkimuksen DNA-replikaatiosta, joka on elintärkeä solujen selviytymisprosessi, joka koostuu jakautumisesta mitoosilla ja joka vaatii etukäteen replikaatiota geneettisen materiaalin säilyttämiseksi.

Vuonna 1958 Matthew Meselson ja Frank Stahl vakuuttivat, että tämä kopiointi oli puolikonservatiivista, koska yksi ketjuista on säilynyt, ja se toimii mallina syntetisoidakseen sen komplementin.

Tässä prosessissa puuttuvat proteiinit, kuten DNA-polymeraasi, joka lisää nukleotidejä uuteen ketjuun käyttämällä alkuperäistä templaattina.

DNA-transkriptio

Tämän prosessin löytö ja kuvaus vastasi kysymykseen, kuinka DNA ja proteiinit olivat suhteessa toisiinsa solujen eri paikoissa.

Välimatkamolekyyli, joka teki tämän suhteen mahdolliseksi, osoittautui kypsäksi ribonukleiinihapoksi (RNA).

Erityisesti RNA-polymeraasi on molekyyli, joka ottaa templaatin yhdestä DNA-juosteesta, josta se muodostaa uuden RNA-molekyylin. Tämä tapahtuu emästen komplementaarisuuden seurauksena.

Toisin sanoen, se on prosessi, jossa tiedot DNA-osasta toistetaan messenger-RNA: n (mRNA) kappaleessa.

Transkription tuote on lähetti-RNA: n (mRNA) kypsä juoste.

RNA-käännös

Viimeisessä vaiheessa kypsä lähetti-RNA (mRNA) toimii templaattina proteiinisynteesille. Tässä ribosomit puuttuvat yhdessä siirto-RNA tRNA: n molekyylien kanssa.

Jokainen ribosomi tulkitsee mRNA-nukleotidien kolmen, jota kutsutaan kodoniksi, ja sitä täydentää antikodoni, joka jokaisella tRNA: lla on.

Tämä tRNA kantaa mukanaan aminohappoa, joka sopii polypeptidiketjuun, niin että se taittuu oikeaan konformaatioon.

Prokaryoottisoluissa transkriptio ja translaatio voivat tapahtua yhdessä, kun taas eukaryoottisissa soluissa transkriptio tapahtuu solun ytimessä ja translaatio tapahtuu sytoplasmassa.

Dogman voittaminen

1960-luvulla oli nähty, että jotkut virukset antoivat solulle mahdollisuuden “transkriptoida” RNA: ta DNA: han.

Tällainen tapaus oli käänteistranskriptaasi (RT) -proteiini, joka oli vastuussa templaatti-HIV-RNA: n käytöstä synteesiin kaksoisjousella proviraalista DNA: ta sen integroimiseksi solu-DNA: han.

Tätä proteiinia käytetään tällä hetkellä laboratorioissa, ja se sai Howard Teminin, David Baltimoren ja Renato Dulbeccon Nobel-palkinnon vuonna 1975.

Toisaalta, on olemassa muita RNA: sta valmistettuja viruksia, jotka kykenevät syntetisoimaan RNA-ketjun jo olemassa olevasta.

Toinen mahdollinen syy tälle muutokselle löytyy geenien säätelysekvenssien puutteista, jotka vaikuttavat proteiinin ilmentymiseen ja yhden tai useamman geenin transkriptioprosessiin.

Nämä löytöt ovat olleet perustana monelle tutkimukselle molekyylibiologian alalla, kuten syöpäsairauksiin, neurodegeneratiivisiin sairauksiin tai synteettiseen biologiaan liittyvät tutkimukset.

Lyhyesti sanottuna molekyylibiologian keskeinen dogma oli yritys selittää kuinka geneettisen tiedon virtaus toimii organismissa.

Tämä yritys onnistui useita vuosia kestäneen tieteellisen tutkimuksen jälkeen, joka antoi meille mahdollisuuden tarjota selitys lähempänä todellisuutta.

Viitteet

1. VITAE Digital Biomedical Academy (s / f). Molekyylilääketiede. Uusi näkökulma lääketieteessä. Palautettu osoitteesta: caibco.ucv.ve
2. Coriell-instituutti lääketieteelliseen tutkimukseen (s / f). Mikä on molekyylibiologia. Palautettu osoitteesta: coriell.org
3. Durantes, Daniel (2015). Molekyylibiologian keskeinen dogma. Palautettu osoitteesta: tyrrentiemposrevñados.wordpress.com
4. Mandaali, Ananya (2014). Mikä on molekyylibiologia. Palautettu osoitteesta news-medical.net
5. Luonto (s / f). Molekyylibiologia. Palautettu sivustolta: nature.com
6. Tiede päivittäin (s / f). Molekyylibiologia. Palautettu osoitteesta: sciencedaily.com
7. Veracruzin yliopisto (s / f). Molekyylibiologia. Palautettu: uv.mx.