Centrální dogma molekulární biologie

Z Multimediaexpo.cz

Pohyb biologické informace v organismech

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 - základní předpoklad lamarckismu. Mezi tři hlavní zástupce biopolymerů, které nesou informace, patří DNA, RNA a bílkoviny. Mezi nimi existuje hypoteticky devět cest (3x3). 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 jako chybné pochopení toho co slovo dogma znamená. Domníval se, že slovo dogma znamená něco zjevného, a nikoliv něco, co je nedokazatelné.

Obsah

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 můžete najít také v článku: Bílkoviny – primární struktura

Přenos informací

Obvyklý

  • Replikace - 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 - v laboratorních podmínkách (v systému in vitro) lze tímto způsobem - tedy bez mezikroku přes RNA - připravit proteiny

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

Citováno z „http://www.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Centr%C3%A1ln%C3%AD_dogma_molekul%C3%A1rn%C3%AD_biologie“