Dogma sentral molekul dan proses biologi molekuler yang terlibat

Dia Dogma sentral biologi molekuler Ini menetapkan kriteria, secara umum diterima oleh ahli biologi modern, tentang aliran informasi genetik pada makhluk hidup, yang melibatkan kedua molekul dan proses.

Pada akhirnya, penekanan dogma jatuh pada ireversibilitas aliran informasi biologis. Setelah memanifestasikan dirinya dalam bentuk peptida, Anda tidak dapat kembali. Artinya, aliran informasi genetik tidak dapat diubah dan mengikuti arah DNA → protein, tidak pernah protein → DNA.

Ilustrasi dogma sentral biologi molekuler

Namun, sejarah telah menunjukkan bahwa aliran informasi genetik pada makhluk hidup, dan virus, jauh lebih kompleks dari ini.

"Dogma" asli diusulkan oleh Francis Crick di tahun 50 -an, dalam hal memahami proses sintesis protein.

[TOC]

Molekul dan proses yang terlibat

Molekul biologis informasi yang dirujuk.

Namun, dari sudut pandang dogma asli, tidak semua DNA atau semua RNA berpartisipasi dalam aliran informasi DNA → protein, karena menetapkannya. Semua peptida ya.

- DNA yang mengkodekan protein dan biomolekul lainnya

Postulat pertama dari dogma menetapkan bahwa semua informasi biologis yang menentukan karakteristik dan potensi organisme hidup terdaftar dalam DNA -nya.

Informasi ini jelas mencakup gen yang mereka kodekan untuk protein. Tetapi DNA mengkodekan tidak hanya untuk peptida, tetapi juga untuk biomolekul RNA lainnya dengan fungsinya sendiri.

Akibat wajar yang penting dari postulat pertama ini adalah bahwa informasi yang disimpan dalam DNA disalin dalam molekul yang identik. Proses ini disebut replikasi DNA (DNA → DNA), dan dilakukan oleh DNA polimerase.

Dapat melayani Anda: domain sh2

- Transkrip RNA Pembawa pesan peptida, dan biomolekul lainnya

Postulat kedua dari dogma menetapkan bahwa gen yang mengkode peptida ditranskripsikan oleh RNA polimerase (transcriptase) ke messenger RNA (RNAM), yaitu, DNA → RNA. Tetapi DNA juga mengkodekan biomolekul fungsional lainnya yang bukan peptida.

Gen -gen ini juga dikenakan transkripsi oleh RNA polimerase spesifik untuk menimbulkan ARN dengan fungsinya sendiri.

Ribosom, misalnya, dibentuk oleh kedua protein dan molekul RNA. Molekul RNA ribosomal dikodekan dalam DNA dalam gen ribosom yang disebut SO (DNA).

Ada sejumlah besar ARN yang memenuhi fungsinya sebagaimana adanya, tanpa perlu diterjemahkan. Semua dikodekan dalam DNA.

ARN ini termasuk, antara lain, transfer ARN, masing -masing dikodifikasikan oleh gen mereka sendiri, ARN nuklir kecil, yang nukleolar kecil, microarns, dll.

- Peptida diterjemahkan dari mRNA spesifik mereka

Postulat ketiga dari dogma menetapkan bahwa RNM adalah substrat dari ribosom. Ini mengubah pesan yang dikodifikasi dalam nukleotida menjadi satu yang dikodekan dalam asam amino melalui proses terjemahan biologis, yaitu RNA → peptida.

Beginilah cara, dari perspektif paling sederhana, aliran informasi gen yang mengkodekan peptida diverifikasi setiap hari di semua makhluk hidup. Namun, dogma ini telah banyak berubah sejak pendekatan aslinya terhadap Francis Crick di tahun 50 -an untuk dapat mencerminkan realitas yang lebih kompleks.

Visi yang sangat diringkas dari dogma sentral biologi molekuler. Terjemahan DNA → peptida, hanya dicapai secara eksperimental pada bakteri dengan mutasi yang sangat khusus, dan dalam kondisi eksperimental yang luar biasa. Hanya sedikit tautan peptida yang terbentuk. Sumber: CentralDogma1970.SVG: KJooneedorivative Work: Ortisa/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisensi/by-sa/2.5)

Pengecualian dogma

"Pengecualian dogma" yang disebut SO agak komplemen. Ketika seseorang mempertimbangkan dalam dogma apa yang terjadi dengan entitas biologis yang kita sebut virus, panorama sedikit berubah.

Dapat melayani Anda: persiapan media budaya

Memang benar bahwa dalam organisme sel, semua informasi genetik dikodekan dalam bentuk molekul DNA pita ganda, yang digandakan oleh replikasi (DNA → DNA). Tetapi di dunia virus kita menemukan genom tidak hanya DNA, tetapi juga RNA.

Beberapa ARN ini menghasilkan salinan diri mereka melalui proses replikasi RNA (yaitu, RNA → RNA). Enzim yang bertanggung jawab atas proses ini disebut replika.

Di sisi lain, meskipun benar bahwa bagian DNA dapat ditranskripsi dalam molekul RNA dengan transkripsi (DNA → RNA), yang sebaliknya juga dimungkinkan.

Artinya, ada molekul RNA yang dapat (retro) ditranskripsi ke DNA melalui proses transkripsi terbalik (RNA → DNA). Aktivitas enzimatik ini dilakukan dengan transkriptase terbalik.

Akhirnya, seperti yang telah kami sebutkan, tidak semua gen mengkode peptida, dan tidak semua RNA adalah RNM.

Bahwa ini adalah yang paling "penting" karena memunculkan pelaksana fungsi dalam sel adalah benar. Bahwa peptida (dan protein homo-dan peptida) secara informasi sangat kompleks, itu juga benar. Tetapi tanpa arn lain yang bukan arnm, hidup tidak akan mungkin.

Selain itu, ada transkrip RNA yang memiliki aktivitas enzimatik untuk diri mereka sendiri (ribzim, atau ARN dengan aktivitas katalitik). Dalam hal ini, maka, mencapai peptida bukanlah tujuan informasi tertinggi.

Ringkasan Dogma Postulat

Singkatnya, dogma "diperkaya" menetapkan itu:

1. Molekul yang menyimpan informasi genetik makhluk hidup dan virus mampu menghasilkan salinan diri mereka dengan sintesis homokatalitik (replikasi)

Itu dapat melayani Anda: flammasome: aktivasi dan fungsi

- DNA → DNA

- RNA → RNA

2. Reaksi heterokatalitik (transkripsi) asam nukleat dapat menghasilkan pembawa pesan protein, molekul RNA struktural dan/atau fungsional, ribozim, atau bahkan genom virus dengan dua jalur yang berbeda:

(a) Transkripsi, RNA → Arnm, Arnsn, Arnsno, Arnr, Microarn, Arns, Arnt, RNA, Ribzymes, dll.

(B) Transkripsi terbalik, RNA → DNA, terutama virus dan transposon, melalui aktivitas yang secara ketat memverifikasi di lingkungan seluler. Yaitu, transkripsi terbalik adalah aktivitas seluler- meskipun mereka digunakan untuk itu, misalnya, enzim virus.

3. MNA seluler diterjemahkan ke dalam polipeptida tertentu. Namun, beberapa virus memiliki genom dengan struktur ARNM, yang menjadikan mereka pembawa pesan mereka sendiri. Artinya, ada genom virus yang dapat diterjemahkan secara langsung.

4. Setelah informasi biologis diterjemahkan ke dalam peptida, tidak mungkin untuk mengikuti jalur terbalik. Artinya, tidak mungkin peptida → peptida, maupun peptida → RNA, atau peptida → DNA.

Referensi

1. Ahlquist p. 2002. RNA RNA polimerase, virus, dan keheningan RNA yang bergantung pada RNA. Sains. 296 (5571): 1270-3.
2. Cobb m. 2017. 60 tahun yang lalu, Francis Crick mengubah logika biologi. PLOS Biologi. 15 (9): E2003243.
3. Crick f. 1970. Dogma sentral biologi molekuler. Alam. 227 (5258): 561-3.
4. Griffiths, a. J. F., Wessler, r., Carroll, s. B., Doebley, J. (2015). Pengantar analisis genetik (ed ke -11.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, AS.
5. Robinson VL. 2009. Memikirkan Kembali Dogma Pusat: RNA nonkode adalah pelepasan biologis. Onkologi urologis. 27 (3): 304-6.