WAT IS HET CENTRALE DOGMA VAN MOLECULAIRE BIOLOGIE? - BIOLOGIE - 2026

Het centrale dogma van de moleculaire biologie zegt dat genetisch materiaal wordt getranscribeerd in RNA en vervolgens wordt vertaald in eiwitten.

Dat wil zeggen, in deze discipline wordt ervan uitgegaan dat de informatiestroom in organismen maar in één richting gaat: genen worden getranscribeerd in RNA.

Deze benadering werd in 1971 openbaar gemaakt, een paar jaar nadat de zenderfunctie van het deoxyribonucleïnezuur (DNA) -molecuul was ontdekt.

Francis Crick, was de wetenschapper die dit idee blootlegde door de overdracht van genetische informatie te beschrijven met behulp van de informatie die toen beschikbaar was.

Tegelijkertijd stelde Howard Temin de mogelijkheid voor dat een RNA zou kunnen dienen voor DNA-synthese, als een uitzonderlijk maar mogelijk geval.

Dit voorstel sloeg niet aan bij de wetenschappelijke gemeenschap gezien de populariteit van het dogma en omdat het een proces was dat alleen mogelijk zou zijn in cellen die waren geïnfecteerd met bepaalde RNA-virussen.

Wat bestudeert moleculaire biologie?

Volgens het Human Genome Project is moleculaire biologie "de studie van de structuur, functie en samenstelling van biologisch belangrijke moleculen".

Meer specifiek bestudeert moleculaire biologie de moleculaire basis van de processen van replicatie, transcriptie en vertaling van genetisch materiaal.

Moleculair biologen proberen te begrijpen hoe celsystemen op elkaar inwerken in termen van DNA, RNA en eiwitsynthese.

Hoewel een moleculair bioloog technieken gebruikt die exclusief zijn voor zijn vakgebied, combineert hij ze met andere die meer typerend zijn voor genetica en biochemie.

Veel van zijn methode is kwantitatief, en daarom is er veel belangstelling voor het raakvlak van deze discipline en informatica: bio-informatica en / of computationele biologie.

Moleculaire genetica is een zeer prominent deelgebied binnen de moleculaire biologie geworden.

Hoe werkt het centrale dogma van moleculaire biologie?

Voor degenen die dit idee verdedigden, was het proces als volgt:

Overdracht van genetische informatie

De werken van Gregor Mendel, in 1865. Ze betekenden een antecedent van de genetische overerving die het DNA-molecuul mogelijk maakt, ontdekt tussen 1868 en 1869 door Friedrich Miescher.

De primaire structuur van DNA kennen, het syntheseproces van hetzelfde kennen en de manier waarop genetische informatie wordt gecodeerd.

Replicatie van DNA

Vervolgens stelde de ontdekking van de secundaire structuur van DNA ons in staat om de dubbele helixstructuur te modelleren die tegenwoordig zo bekend is, maar destijds een openbaring was.

Deze onthulling gaf aanleiding tot de verkenning van DNA-replicatie, een essentieel proces voor celoverleving dat bestaat uit deling door mitose en dat voorafgaande replicatie vereist om genetisch materiaal te behouden.

In 1958 bevestigden Matthew Meselson en Frank Stahl dat deze replicatie semi-conservatief was, aangezien een van de ketens geconserveerd is, en dat het dient als een sjabloon om zijn complement samen te stellen.

In dit proces grijpen eiwitten zoals DNA-polymerase in, die nucleotiden aan de nieuwe keten toevoegen met behulp van het origineel als een sjabloon.

DNA-transcriptie

De ontdekking en beschrijving van dit proces beantwoordde de vraag hoe DNA en eiwitten met elkaar verbonden waren toen ze zich op verschillende plaatsen in cellen bevonden.

Het tussenliggende molecuul dat deze relatie mogelijk maakte, bleek volwassen ribonucleïnezuur (RNA) te zijn.

Specifiek, RNA-polymerase is het molecuul dat een sjabloon neemt van een van de DNA-strengen, waaruit het een nieuw RNA-molecuul vormt. Dit gebeurt na de complementariteit van basen.

Met andere woorden, het is een proces waarbij de informatie uit een deel van het DNA wordt gereproduceerd in een stuk boodschapper-RNA (mRNA).

Het product van transcriptie is een rijpe streng van boodschapper-RNA (mRNA).

RNA-vertaling

In de laatste fase dient het rijpe boodschapper-RNA (mRNA) als een sjabloon voor eiwitsynthese. Hier grijpen de ribosomen samen met moleculen van het transmissie-RNA-tRNA in.

Elk ribosoom interpreteert een trio van mRNA-nucleotiden, een codon genaamd, en wordt aangevuld door het anticodon dat elk tRNA heeft.

Dit tRNA draagt ​​het aminozuur met zich mee dat in de polypeptideketen past, zodat het vouwt in de juiste conformatie.

In prokaryote cellen kunnen transcriptie en translatie samen plaatsvinden, terwijl in eukaryote cellen transcriptie plaatsvindt in de celkern en translatie plaatsvindt in het cytoplasma.

Het overwinnen van Dogma

In de jaren zestig werd gezien dat sommige virussen het voor de cel mogelijk maakten om RNA 'reverse transcriberen' naar DNA.

Dat was het geval met het reverse transcriptase (RT) -eiwit, dat verantwoordelijk is voor het gebruik van het template-hiv-RNA om een ​​dubbele streng proviraal DNA te synthetiseren om het in cellulair DNA te integreren.

Dit eiwit wordt momenteel gebruikt in laboratoria en leverde Howard Temin, David Baltimore en Renato Dulbecco in 1975 de Nobelprijs voor de geneeskunde op.

Aan de andere kant zijn er andere virussen gemaakt van RNA, die in staat zijn om een ​​RNA-keten te synthetiseren van degene die ze al hebben.

Een andere mogelijke oorzaak van deze wijziging kan worden gevonden in defecten in de regulerende sequenties van genen die de expressie van het eiwit en het transcriptieproces van een of meer genen beïnvloeden.

Deze ontdekkingen vormden de basis van veel onderzoek op het gebied van moleculaire biologie, zoals die welke verband houden met kanker, neurodegeneratieve ziekten of synthetische biologie.

Kortom, het centrale dogma van de moleculaire biologie was een poging om uit te leggen hoe de stroom van genetische informatie in een organisme werkt.

Deze poging werd overwonnen, na een aantal jaren van wetenschappelijk onderzoek waardoor we een verklaring konden bieden die dichter bij de werkelijkheid lag.

Referenties

1. VITAE Digital Biomedical Academy (s / f). Moleculaire geneeskunde. Nieuw perspectief in de geneeskunde. Hersteld van: caibco.ucv.ve
2. Coriell Instituut voor medisch onderzoek (s / f). Wat is moleculaire biologie. Hersteld van: coriell.org
3. Durantes, Daniel (2015). Het centrale dogma van moleculaire biologie. Hersteld van: researcharentiemposrevñados.wordpress.com
4. Mandal, Ananya (2014). Wat is moleculaire biologie. Hersteld van: news-medical.net
5. Natuur (s / f). Moleculaire biologie. Hersteld van: nature.com
6. Science daily (s / f). Moleculaire biologie. Hersteld van: sciencedaily.com
7. Universiteit van Veracruz (s / f). Moleculaire biologie. Hersteld van: uv.mx.