Centrální dogma molekulární biologie

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^[zdroj?].

[editovat] 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. Viz primární struktura

[editovat] Přenos informací

[editovat] 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

[editovat] 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 připravit proteiny

[editovat] 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.

[editovat] Související články

• Genetický kód
• Weismannovská bariéra
• Splicing