A molekuláris biológia központi dogmája

A molekuláris biológia központi dogmája egy hipotézis, amelyet Francis Crick adott ki 1958-ban a DNS , az RNS és a fehérje biopolimerek közötti lehetséges információáramlásról . Leírja az információ továbbítását, amelyet a monomerek sorrendje ( szekvenciája ) határoz meg ( nukleotidok a DNS-ben és RNS-ben, aminosavak a fehérjékben).

Crick eredeti formájában a hipotézis kimondja:

Miután a (szekvenciális) információt fehérjévé alakították, nem tud onnan kijutni.

1970-ben Crick alternatív fogalmazást adott a dogmáról:

A szekvenciális információk nem vihetők át fehérjéről fehérjére vagy nukleinsavra.

A központi dogma - még akkor is, ha vannak kritikus hangok - széles körben elfogadott, és ma is a molekuláris biológia egyik alappillérének tekintik.

Crick később megbánta a természettudományban szokatlan dogma nevet , mert nem állt szándékában megcáfolhatatlan igazságtartalmú tant megfogalmazni. 1976-ban azt mondta: „Csak nem tudtam, mit jelent a dogma. És ugyanolyan könnyen nevezhettem volna központi hipotézisnek ... A dogma csak egy jelszó volt. "

Az információátadás típusai

A szekvenciális információk továbbításának típusai a Központi dogma szerint megengedettek. Nem volt bizonyíték arra, hogy 1958-ban szaggatott nyilak jelentették volna az áthelyezést.

A DNS, az RNS és a fehérje közötti szekvenciális információ továbbításának kilenc elméletileg lehetséges típusa három területre osztható Crick (1970) szerint: Az átadás általános típusai minden sejtben előfordulnak, ritka kivételekkel. Speciális átviteltípusok létezése ismert, de ezek csak bizonyos körülmények között / bizonyos organizmusokban fordulnak elő. A fennmaradó átviteli típusok létét viszont mind a mai napig nem lehetett bemutatni, és megcáfolta a központi dogmát.

Az átvitel általános típusai

Az átvitel speciális típusai

A Központi dogma szerint ismeretlen továbbítási módok tiltottak

  • Fehérje → DNS
  • Fehérje → RNS
  • Fehérje → fehérje

recepció

A molekuláris biológia központi dogmáját azóta fogalmazták meg, hogy megfogalmazták és elavulttá nyilvánították.

Számos tankönyvben azonban a dogmát nem a Crick által szánt változatban, hanem egy megszorítóbb változatban mutatják be, amely James Watson Molecular Biology of the Gene című tankönyvéből származik, és kimondja, hogy a szekvenciális információk a DNS-ből az RNS-en keresztül a fehérjébe és a fehérjébe kerülnek. így csak az átvitel általános típusait tartalmazza . Ez az egyszerűsített változat az információátadás tipikus folyamatát írja le, de érthető, hogy általános "dogma" nem alkalmazható, ahogyan azt Crick is megjegyezte. A Központi Dogma sok „cáfolata” ezen a félreértésen alapul.

De Crick eredeti változatában több érvet is felhoztak a központi dogma ellen, többek között a következőket: A prionokat eredetileg a „tiltott” típusú fehérje-fehérje információátadás példaként gyanították. A kutatások jelenlegi állása szerint azonban a prionok olyan fehérjék, amelyek megváltoztathatják más fehérjék konformációját, és így nem továbbítanak szekvenciális információkat. Az RNS-biológia számos eredménye azt mutatja, hogy az információáramlás valóban megtörténik az RNS-ből a DNS-be, pl. B. vírusfertőzések útján.

A rendszerbiológia képviselői különféle szabályozói visszacsatolási mechanizmusokat hangsúlyoznak a fehérjétől a nukleinsavig, ami miatt szükségessé válik egy sejt komplex hálózatként való kezelése, amelyben a szekvenciális jellegű információátadás nem játszik jelentős szerepet. Ebből a szempontból a központi dogma az információáramlásnak csak egy részét írja le. Az a kritika azonban, hogy egy redukcionista kutatási módszertan igazolására használják, amely alulról felfelé irányuló megközelítéssel próbálja megérteni az organizmusokat a génektől kezdve.

irodalom

dagad

  1. ↑ "egyszer (szekvenciális) információ átjut a fehérjébe, nem juthat ki újra", Crick (1958)
  2. ^ "Azt állítja, hogy az információk nem vihetők vissza a fehérjéből sem fehérjébe, sem nukleinsavba." Crick (1970)
  3. - Thieffry, Sarkar. 315. o
  4. ↑ Csak nem tudtam, mit jelent a dogma. És ugyanúgy nevezhettem volna központi hipotézisnek is ... A dogma csak egy fogó kifejezés volt. Thieffry után Sarkar. P. 313
  5. ↑ BJ McCarthy és JJ Holland: Denaturált DNS mint közvetlen sablon az in vitro fehérjeszintézishez. PNAS 54, 880-886 (1965)
  6. ↑ MS Bretscher: Körkörös Messenger DNS közvetlen fordítása . Nature 220, 1088-1091 (1968)
  7. ^ JD Watson: A gén molekuláris biológiája , WA Benjamin (1965)
  8. ^ Thieffry, Sarkar: 315. o
  9. ^ Laurence A. Moran: Alapfogalmak: A molekuláris biológia központi dogmája. 2007. január 15., Hozzáférés: 2013. november 21 .
  10. ↑ Lásd: Thieffry, Sarkar
  11. ^ G. Witzany: A dogmatizmus végére a molekuláris biológiában . In: Biosemiotics . szalag 14 . Springer, 2021. április, p. 67-72 .
  12. ^ E. Werner: Genomszemantika, In Silico multicelluláris rendszerek és a központi dogma . FEBS Letters 579, 1779–1782 (2005)
  13. ↑ Thieffry, Sarkar 316. o
  14. ^ D. Nemes: Claude Bernard, az első rendszerbiológus és a fiziológia jövője . Kísérleti élettan 93.1, 16-26 (2007)