Centrální dogma molekulární biologie

Centrální dogma molekulární biologie popisuje cestu přenosu informace mezi biopolymery. V principu dovoluje přepis mezi nukleovými kyselinami a překlad z RNA do proteinů. To má za důsledek nemožnost toku informací z bílkovin do nukleových kyselin, a tedy zanášení změn v organismu zpět do genetické informace – tím je mj. popřen základní předpoklad teorie lamarckismu (dle níž se získané vlastnosti a dovednosti dědí).

Pohyb biologické informace v organismech

Mezi tři hlavní zástupce biopolymerů, které nesou informace, patří DNA, RNA a bílkoviny. Mezi nimi existuje hypoteticky devět cest (3×3). Tři obvyklé (u všech buněk), tři speciální (jen ve zvláštních případech) a tři zatím neobjevené (pravděpodobně neexistují). Obvyklá cesta je replikace DNA, transkripce do RNA a translace z RNA do proteinů.

Samotný pojem „centrální dogma“ zavedl laureát Nobelovy ceny Francis Crick, avšak šlo o chybné pochopení toho, co slovo dogma znamená. Domníval se, že slovo dogma znamená něco zjevného, a nikoliv něco, co nelze zpochybnit.[1]

Zápis informací v biopolymerech

V živých organismech jsou informace zapsány v polymerech – složitých látkách vytvořených z opakujících se jednoduchých složek (monomerů). DNA, RNA i proteiny jsou lineární polymery, proto pořadí, ve kterém jsou monomery uspořádány, nese zpracovatelnou informaci. Při přenosu z jedné informační úrovně do jiné je použito původní vlákno jako vzor pro výstavbu nového.

Související informace naleznete také v článku Bílkovina.

– primární struktura

Přenos informací

Obvyklý
  • Replikace DNA – Pro přenos informace do další generace je nutné před každým buněčným dělením zdvojnásobit množství genetické informace v buňce. K tomu slouží pochod zvaný DNA replikace – vytváří se komplementární vlákno k původnímu. Proces je umožněn enzymy, které rozvolňují šroubovici (helikázy), enzymy, které přikládají jednotlivé báze (polymerázy), spojovací enzymy (ligázy) a další. Výsledkem jsou dvě identické dvoušroubovice DNA. Viz DNA.
  • Transkripce – Jde o sestavení molekuly mRNA podle záznamu v DNA. Uplatňují se zde enzymy k rozplétání DNA a připojování bází k RNA. Výsledná RNA přenáší informaci z jádra do cytoplasmy.
  • Translace – na ribozomech se překládá pořadí nukleových kyselin na RNA do primární struktury proteinů připojováním aminokyselinových zbytků. Překlad probíhá podle genetického kódu, který určuje párování triplet – tRNA.

Vzácný
  • Reverzní transkripce – retroviry dokáží svou RNA přepsat do DNA a začlenit ji do genomu hostitele. Této schopnosti se často využívá v biotechnologii, například při vytváření cDNA. Enzym toto umožňující se nazývá reverzní transkriptáza.
  • Přepis RNA–RNA – některé RNA-viry dokáží přepisovat svou RNA do další RNA a tak se množit v buňce.
  • Přímý přepis DNA–protein – pouze v laboratorních podmínkách (v systému in vitro) při použití antibiotik snižujících přesnost ribozomu.[2]

Kritika centrálního dogmatu
  • Epigenetika – epigenetické procesy jsou významní činitelé ovlivňující transkripci genů, jde o úpravu genetické informace pomocí enzymů, například jejich methylací.
  • Priony – proteiny, které se vyskytují v několika různých konformacích. Některé formy dokáží ovlivnit protein v jiné formě, aby se sbalil stejně jako je jejich forma. Při tom však nedochází ke změně primární struktury, proto to není porušení centrálního dogmatu.

Související články

Reference
  1. CRICK, Francis. What mad pursuit : a personal view of scientific discover. New York: Basic Books, 1988. Dostupné online. ISBN 0-465-09137-7.
  2. UZAWA, T.; YAMAGISHI, A.; OSHIMA, T. Polypeptide synthesis directed by DNA as a messenger in cell-free polypeptide synthesis by extreme thermophiles, Thermus thermophilus HB27 and Sulfolobus tokodaii strain 7.. J Biochem. Jun 2002, roč. 131, čís. 6, s. 849–53. PMID 12038981.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.