Dogma central de moléculas e processos de biologia molecular envolvidos

Ele Dogma central da biologia molecular Ele estabelece os critérios, geralmente aceitos pelos biólogos modernos, sobre o fluxo de informações genéticas em seres vivos, envolvendo moléculas e processos.

Por fim, a ênfase do dogma cai na irreversibilidade do fluxo de informações biológicas. Uma vez que se manifesta na forma de peptídeos, você não pode retornar. Ou seja, o fluxo de informação genética é irreversível e segue a direção do DNA → Proteínas, nunca proteínas → DNA.

Ilustração do dogma central da biologia molecular

A história demonstrou, no entanto, que o fluxo de informações genéticas em seres vivos e vírus é muito mais complexo do que isso.

O "dogma" original foi proposto por Francis Crick nos anos 50, em termos de compreensão do processo de síntese de proteínas.

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Moléculas e processos envolvidos

As moléculas biológicas informativas referidas.

No entanto, do ponto de vista do dogma original, nem todo o DNA ou todo o RNA participa do fluxo de informações de DNA → proteínas, pois estabelece. Todos os peptídeos sim.

- DNA que codifica proteínas e outras biomoléculas

O primeiro postulado do dogma estabelece que toda a informação biológica que especifica as características e o potencial de qualquer organismo vivo é registrado em seu DNA.

Esta informação obviamente inclui os genes que eles codificam para proteínas. Mas o DNA codifica não apenas para peptídeos, mas também para outras biomoléculas de RNA com sua própria função.

Um corolário importante deste primeiro postulado é que as informações armazenadas no DNA são copiadas em moléculas idênticas. Este processo é chamado de replicação de DNA (DNA → DNA) e é realizado por polimerases de DNA.

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- Transcrições de RNA portadoras de uma mensagem peptídica e outras biomoléculas

O segundo postulado do dogma estabelece que um gene que codifica para um peptídeo é transcrito por uma RNA polimerase (transcriptase) para um RNA mensageiro (rnam), ou seja, DNA → RNA. Mas o DNA também codifica para outras biomoléculas funcionais que não são peptídeos.

Esses genes também estão sujeitos à transcrição por RNA específico da polimerase para dar origem a ARNs com sua própria função.

Os ribossomos, por exemplo, são constituídos por proteínas e moléculas de RNA. As moléculas de RNA ribossômica são codificadas no DNA nos genes ribossômicos de forma assim chamada (DNA).

Há uma enorme variedade de ARNs que cumprem sua função como são, sem a necessidade de ser traduzida. Todos são codificados no DNA.

Esses ARNs incluem, entre outros, os ARNs de transferência, cada um codificado por seu próprio gene, os pequenos arns nucleares, os pequenos nucleolares, os microarnos etc.

- Os peptídeos são traduzidos de seus mRNAs específicos

O terceiro postulado de dogma estabelece que os RNMs são substratos de ribossomos. Eles convertem uma mensagem codificada em nucleotídeos em um codificado em aminoácidos através do processo de tradução biológica, ou seja, RNA → Peptídeo.

É assim que, da perspectiva mais simples, o fluxo de informações de um gene que codifica para um peptídeo é verificado diariamente em todos os seres vivos. No entanto, esse dogma mudou muito desde sua abordagem original de Francis Crick nos anos 50 para poder refletir uma realidade mais complexa.

Visão muito resumida do dogma central da biologia molecular. Tradução de DNA → Peptídeo, só foi alcançada experimentalmente em bactérias com uma mutação muito particular e sob condições experimentais excepcionais. Apenas muito poucos links peptídicos foram formados. Fonte: CentralDogma1970.SVG: KJOONEEDORIVATIVATIVE: Ortisa/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/2.5)

Exceções de dogmas

As "exceções de dogma" tão chamadas são bastante complementadas. Quando se considera dentro do dogma o que acontece com as entidades biológicas que chamamos de vírus, o panorama muda um pouco.

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É verdade que nos organismos celulares todas as informações genéticas são codificadas na forma de moléculas de DNA de banda dupla, que são dobradas por replicação (DNA → DNA). Mas no mundo dos vírus, encontramos genomas não apenas DNA, mas também RNA.

Alguns desses ARNs produzem cópias de si mesmos através de um processo de replicação de RNA (ou seja, RNA → RNA). As enzimas encarregadas desse processo são chamadas de réplicas.

Por outro lado, embora seja verdade que as porções de DNA podem ser transcritas em moléculas de RNA por transcrição (DNA → RNA), o oposto também é possível.

Ou seja, existem moléculas de RNA que podem ser (retro) transcritas para o DNA através de um processo de transcrição inversa (RNA → DNA). Esta atividade enzimática é realizada por uma transcriptase reversa.

Finalmente, como já tínhamos mencionado, nem todos os genes codificam para peptídeos, e nem todos os RNAs são RNM.

Que esses são os mais "importantes" porque eles dão origem a executores de funções em uma célula é verdadeira. Que os peptídeos (e proteínas homo e peptídeos) são informavelmente muito complexos, também é verdade. Mas sem os outros ARNs que não são Arnm, a vida não seria possível.

Além disso, existem transcrições de RNA que têm atividade enzimática para si (as ribzimas ou ARNs com atividade catalítica). Nesse caso, então, alcançar o peptídeo não é o objetivo informativo final.

Resumo de Postulados do Dogma

Em suma, o dogma "enriquecido" estabelece que:

1. As moléculas que armazenam as informações genéticas dos seres e vírus vivos são capazes de gerar cópias de si mesmos pela síntese homocatalítica (replicação)

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- DNA → DNA

- RNA → RNA

2. As reações heterocatalíticas (transcrição) de ácidos nucleicos podem gerar mensageiros de proteínas, moléculas de RNA estruturais e/ou funcionais, ribozimas ou mesmo genomas virais por duas vias diferentes:

(a) Transcrição, RNA → Arnm, Arnsn, Arnsno, Arnr, Microarn, Arns, Arnt, RNA, Ribzimas, etc.

(b) Transcrição inversa, RNA → DNA, particularmente vírus e transposons, através de uma atividade que verifica estritamente em ambientes celulares. Ou seja, a transcrição reversa é uma atividade celular- embora sejam usadas para isso, por exemplo, enzimas virais.

3. MNAs celulares são traduzidos em um polipeptídeo específico. Alguns vírus, no entanto, têm um genoma com a estrutura Arnm, o que os torna seu próprio mensageiro. Isto é, existem genomas virais que podem ser traduzidos diretamente.

4. Depois que a informação biológica é traduzida em um peptídeo, não é possível seguir o caminho reverso. Isto é, não é possível nem peptídeo → peptídeo, nem peptídeo → RNA, nem peptídeo → DNA.

Referências

1. Ahlquist p. 2002. RNA dependente de RNA polimerases, vírus e silêncio de RNA. Ciência. 296 (5571): 1270-3.
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