CARE ESTE DOGMA CENTRALĂ A BIOLOGIEI MOLECULARE? - BIOLOGIE - 2025

Dogma centrala a biologiei moleculare spune că materialul genetic este transcrisă în ARN și apoi translatat în proteină.

Adică, în această disciplină se consideră că fluxul de informații în organisme merge doar într-o singură direcție: genele sunt transcrise în ARN.

Această abordare a fost făcută publică în 1971, câțiva ani după ce funcția de transmițător a moleculei de dezoxiribonucleic acid (ADN) a fost descoperită.

Francis Crick, a fost omul de știință care a expus această idee prin descrierea transferului de informații genetice folosind informațiile disponibile atunci.

În paralel, Howard Temin a propus posibilitatea ca un ARN să poată fi utilizat pentru sinteza ADN-ului, ca un caz excepțional, dar posibil.

Această propunere nu a prins printre comunitatea științifică, având în vedere popularitatea dogmei și pentru că era un proces care ar fi posibil numai în celulele infectate de anumiți viruși ARN.

Ce studiază biologia moleculară?

Biologia moleculară este, potrivit proiectului genomului uman, „studiul structurii, funcției și compoziției moleculelor biologice importante”.

Mai precis, biologia moleculară studiază bazele moleculare ale proceselor de replicare, transcriere și traducere a materialului genetic.

Biologii moleculari încearcă să înțeleagă cum interacționează sistemele celulare în termeni de ADN, ARN și sinteza proteinelor.

Deși un biolog molecular folosește tehnici exclusive domeniului său, le combină cu altele mai tipice geneticii și biochimiei.

O mare parte din metoda sa este cantitativă, motiv pentru care a existat un interes ridicat pentru interfața acestei discipline și informatică: bioinformatică și / sau biologie computerizată.

Genetica moleculară a devenit un subcamp foarte proeminent în cadrul biologiei moleculare.

Cum funcționează dogma centrală a biologiei moleculare?

Pentru cei care au apărat această idee, procesul a fost următorul:

Transfer de informații genetice

Lucrările lui Gregor Mendel, în 1865. Au semnificat un antecedent al moștenirii genetice care permite molecula ADN, descoperită între 1868 și 1869 de Friedrich Miescher.

Cunoașterea structurii primare a ADN-ului, a permis cunoașterea procesului de sinteză al aceluiași și modul în care sunt codificate informațiile genetice.

Replicarea ADN-ului

Apoi, descoperirea structurii secundare a ADN-ului a făcut posibilă modelarea structurii cu dublu elix, care este atât de cunoscută astăzi, dar a fost o revelație la vremea respectivă.

Această revelație a dat naștere explorării replicării ADN-ului, un proces vital pentru supraviețuirea celulelor care constă în divizarea prin mitoză și care necesită replicarea prealabilă pentru conservarea materialului genetic.

În 1958, Matthew Meselson și Frank Stahl au afirmat că această replicare a fost semi-conservatoare, deoarece unul dintre lanțuri este conservat și că servește ca un șablon pentru sintetizarea complementului său.

În acest proces, proteine ​​precum ADN-polimerază intervin, care adaugă nucleotide la noul lanț folosind originalul ca șablon.

Transcrierea ADN-ului

Descoperirea și descrierea acestui proces au răspuns întrebării despre cum au fost legate ADN-ul și proteinele atunci când se aflau în diferite locuri din celule.

Molecula intermediară care a făcut posibilă această relație s-a dovedit a fi acidul ribonucleic matur (ARN).

Mai exact, ARN polimeraza este molecula care preia un șablon dintr-una din firele ADN, din care formează o nouă moleculă de ARN. Acest lucru apare în urma complementarității bazelor.

Cu alte cuvinte, este un proces în care informațiile dintr-o secțiune de ADN sunt reproduse într-o bucată de ARN mesager (ARNm).

Produsul transcrierii este o catena matura a ARN-ului mesager (ARNm).

Traducere ARN

În faza finală, ARN-ul mesager matur (ARNm) servește ca un șablon pentru sinteza proteinelor. Aici ribozomii intervin împreună cu moleculele ARNt-ului de transmisie.

Fiecare ribozom interpretează un trio de nucleotide ARNm, numit codon și este completat de anticodul pe care îl are fiecare ARNt.

Acest ARNt poartă cu el aminoacizii care se vor încadra în lanțul polipeptidic, astfel încât să se plieze în conformația corectă.

În celulele procariote, transcrierea și translația pot apărea împreună, în timp ce în celulele eucariote, transcripția are loc în nucleul celular și traducerea în citoplasmă.

Învingerea Dogmei

În anii '60, s-a văzut că unele virusuri au făcut posibilă ca celula să „transcrie invers” ARN la ADN.

Așa a fost cazul proteinei Reverse Transcriptase (RT), responsabilă de utilizarea șablonului ARN HIV pentru a sintetiza o dublă catena de ADN provizoriu pentru a o integra în ADN-ul celular.

Această proteină este folosită în prezent în laboratoare și a câștigat Howard Temin, David Baltimore și Renato Dulbecco Premiul Nobel pentru medicină în 1975.

Pe de altă parte, există și alte virusuri realizate din ARN, capabile să sintetizeze un lanț ARN de la cel pe care îl au deja.

O altă cauză posibilă a acestei modificări poate fi găsită în defectele din secvențele reglatoare ale genelor care afectează expresia proteinei și procesul de transcripție al uneia sau mai multor gene.

Aceste descoperiri au stat la baza multor cercetări în domeniul biologiei moleculare, precum cele legate de boala cancerului, bolile neurodegenerative sau biologia sintetică.

Pe scurt, dogma centrală a biologiei moleculare a fost o încercare de a explica cum funcționează fluxul de informații genetice într-un organism.

Această încercare a fost depășită, după câțiva ani de cercetări științifice care ne-au permis să oferim o explicație mai aproape de realitate.

Referințe

1. Academia Biomedicală Digitală (s / f) VITAE. Medicină moleculară. O nouă perspectivă în medicină. Recuperat din: caibco.ucv.ve
2. Institutul Coriell pentru cercetare medicală (s). Ce este Biologia moleculară. Recuperat de la: coriell.org
3. Durantes, Daniel (2015). Dogma centrală a biologiei moleculare. Recuperat de la: investigarentiemposrevñados.wordpress.com
4. Mandal, Ananya (2014). Ce este Biologia moleculară. Recuperat de la: news-medical.net
5. Natura (s / f). Biologie moleculara. Recuperat din: nature.com
6. Știința zilnică (s / f). Biologie moleculara. Recuperat de la: sciencedaily.com
7. Universitatea Veracruz (s / f). Biologie moleculara. Recuperat din: uv.mx.