Τι είναι το Κεντρικό Δόγμα της Μοριακής Βιολογίας

Το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας περιγράφει τη ροή πληροφοριών από το DNA μέσω του RNA σε πρωτεΐνες. Αυτή η ροή πληροφοριών ονομάζεται γονιδιακή έκφραση. Συμβαίνει μέσα από δύο κύριες διαδικασίες:τη μεταγραφή και τη μετάφραση. Η μεταγραφή είναι η σύνθεση ενός μορίου RNA που περιέχει την κωδικεύουσα αλληλουχία ενός γονιδίου. Η μετάφραση ακολουθεί τη μεταγραφή και στην οποία η αλληλουχία αμινοξέων ενός γονιδίου συντίθεται με βάση την κωδικοποιητική αλληλουχία στο mRNA.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το Κεντρικό Δόγμα της Μοριακής Βιολογίαςς
       –  Η ροή των πληροφοριών στο DNA
2. Ποιες είναι οι ασυνήθιστες ροές πληροφοριών
       – Αντίστροφη μεταγραφή, αντιγραφή RNA, άμεση μετάφραση

Βασικοί όροι:Κεντρικό Δόγμα Μοριακής Βιολογίας, DNA, Πρωτεΐνες, RNA, Μεταγραφή, Μετάφραση

Τι είναι το Κεντρικό Δόγμα της Μοριακής Βιολογίας

Το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας περιγράφει τη διαδικασία με την οποία οι πληροφορίες στα γονίδια ρέουν σε πρωτεΐνες:DNA → RNA → πρωτεΐνη. Το DNA περιέχει γονίδια που κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες. Το RNA είναι το ενδιάμεσο μεταξύ DNA και πρωτεϊνών. Μεταφέρει πληροφορίες σε γονίδια από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα των ευκαρυωτών. Οι πρωτεΐνες είναι οι καθοριστικοί παράγοντες της δομής και της λειτουργίας ενός συγκεκριμένου κυττάρου. Μια πρωτεΐνη αποτελείται από μια αλληλουχία αμινοξέων, η οποία είναι η κωδικοποιητική αλληλουχία ενός γονιδίου. Η γονιδιακή έκφραση είναι η διαδικασία σύνθεσης πρωτεϊνών με βάση τις οδηγίες στα γονίδια. Τα δύο στάδια της γονιδιακής έκφρασης είναι η μεταγραφή και η μετάφραση.

Εικόνα 1:Κεντρικό Δόγμα της Μοριακής Βιολογίας

Τι είναι οι ασυνήθιστες ροές πληροφοριών

Εκτός από την καθολική ροή πληροφοριών από το DNA στο RNA προς τις πρωτεΐνες, υπάρχουν ορισμένοι εναλλακτικοί μηχανισμοί σε διαφορετικούς τύπους οργανισμών. Η αντίστροφη μεταγραφή, η αντιγραφή RNA και η άμεση μετάφραση του DNA σε πρωτεΐνες είναι τρεις τέτοιες ασυνήθιστες ροές πληροφοριών.

Αντίστροφη μεταγραφή

Η μεταφορά των πληροφοριών του RNA στο DNA πραγματοποιείται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αντίστροφης μεταγραφής. Εμφανίζεται κυρίως σε ρετροϊούς όπως ο HIV. Επίσης, η αντίστροφη μεταγραφή συμβαίνει σε ρετροτρανσποζόνια και κατά τη σύνθεση τελομερών σε ευκαρυώτες. Μετά την αντίστροφη μεταγραφή, οι πληροφορίες ρέουν ως συνήθως από το cDNA στο RNA στις Πρωτεΐνες.

Αντιγραφή RNA

Η αντιγραφή των πληροφοριών RNA σε άλλο RNA συμβαίνει κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αντιγραφής του RNA. Το ένζυμο που εμπλέκεται στην αντιγραφή του RNA είναι η RNA-εξαρτώμενη RNA πολυμεράση. Εμφανίζεται κατά τη σίγαση RNA και την επεξεργασία RNA στους ευκαρυώτες.

Άμεση μετάφραση

Τα ευκαρυωτικά ριβοσώματα μπορούν να συνθέσουν πρωτεΐνες από μονόκλωνο DNA in vitro. Το σχήμα 2 δείχνει τους τρεις τύπους ασυνήθιστης ροής πληροφοριών σε πράσινα βέλη.

Εικόνα 2:Ασυνήθιστη ροή πληροφοριών

Συμπέρασμα

Το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας περιγράφει τη ροή πληροφοριών από το DNA στο RNA προς τις πρωτεΐνες. Η σύνθεση πρωτεϊνών είναι ο μηχανισμός γονιδιακής έκφρασης. Συμβαίνει μέσω της μεταγραφής του DNA σε RNA και της μετάφρασης του RNA σε πρωτεΐνες.

Αναφορά:

1. «4.1 Κεντρικό Δόγμα της Μοριακής Βιολογίας». CK-12 Foundation , Διαθέσιμο εδώ.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. “Central Dogma of Molecular Biochemistry with Enzymes” By Dhorspool στο en.wikipedia (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
2. "Extended Central Dogma with Enzymes" Από Χρήστη:Dhorspool (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia