"Dògma" çentrâle da biologîa molecolâ

O “dògma” çentrâle da biologîa molecolâ o l’é prinçìpio ch’o descrîve o flùsso de l’informaçión genética drénto de ‘n scistêma biològico. O l’é de spésso formolòu cómme “o DNA o fà l’RNA, l’RNA o fà e proteìnn-e”, scibén che quésto o no l’é o seu scignificòu originâio. O l’é stæto espòsto pe-a prìmma vòtta da-o Francis Crick into 1957 e dapeu pubricòu into 1958:

«O dògma çentrâle. Quésto o stabilìsce che, dòppo che “l’informaçión” a l'é pasâ inta proteìnn-a, a no peu ciù sciortîne. Ciù into detàggio, o trasferiménto de informaçión da àçido nuclèico a àçido nuclèico ò da àçido nuclèico a proteìnn-a o l’é poscìbile, ma o trasferiménto da proteìnn-a a proteìnn-a ò da proteìnn-a a àçido nuclèico o l’é inposcìbile. Informaçión chîe a scignìfica a preçîza determinaçión de sequénsa, tànto de bâze into àçido nuclèico cómme di rescìdoi di aminoàçidi inta proteìnn-a.»

Schematizaçión do “dògma” çentrâle da biologîa molecolâ

O biòlogo o l’à mensonòu tórna inte ‘n papê de Nature pubricòu into 1970: “O dògma çentrâle da biologîa molecolâ o tràtta o trasferiménto detagiòu de informaçión sequensiâle rescìdoo pe riscìdoo. O stabilìsce che tâ informaçión a no peu êse trasferîa da-e proteìnn-e inderê ni a proteìnn-e ni a di àçidi nuclèichi.”

‘Na segónda versción do “dògma” çentrâle a l’é comùn ma incorètta: a l’é quélla da vîa senplicìstica DNA/RNA/proteìnn-a, pubricâ da-o James Watson inta prìmma ediçión de A biologîa molecolâ do gêne (1965). A versción de Watson a l’é despægia da quélla de Crick perché o prìmmo o descrîve ‘n proçèsso a dôe fâze (da-o DNA a l’RNA, da l’RNA a-e proteìnn-e) cómme o çéntro do dògma. Méntre dónca o dògma in òrìgine stabilîo da Crick o rèsta vàlido ancheu, no se peu dî o mæximo pe-a versción de Crick.

L’informaçión da sequénsa biològica

I biopolìmeri che fórman DNA, RNA e-i polipeptìdi són di eteropolìmeri liniæ e dónca, pe exénpio, ciaschedùn monòmero o l’é ligòu a-o ciù con doî âtri monòmeri. A sequénsa di seu monòmeri a codìfica in mòddo efiçénte l’informaçión. I trasferiménti de informaçión da ‘na molécola a ‘n’âtra són di pasàggi acuæ e determinìstichi, inti quæ a sequénsa de ‘n biopolìmero a l’é adêuviâ cómme modéllo (template) pe-a construçión de ‘n âtro biopolìmero co-îna sequénsa ch’a depénde do tùtto da quélla do biopolìmero originâio. Co-a trascriçión do DNA, vêgne scintetizòu ‘n fiaménto de RNA con bâze azotæ conplementæ e dónca i còdixi do DNA vêgnan trasferîi a-i còdixi de l’RNA in mòddo conplementâ. A codìfica de proteìnn-e a l’avêgne in grùppi de træ bâze, dîti codoìn: a tabélla di codoìn standard a vâ pe-i êsei umén e pe-i mamìferi, ma âtre fórme de vìtta (i mitocóndri umén ascì) adêuvian mainêe despæge de traduçión.

Trasferiménti generâli de l’informaçión da sequénsa biològica

A replicaçión do DNA

’Na figûa de Francis Crick do 1958 ch’a móstra di trasferiménti de informaçión

Dæto che gh'é bezéugno da replicaçión do DNA pe fornî o materiâle genético a-a discendélolade cheseségge çélola, tànto somàtica quànto germinâle, o proçèsso de còpia da DNA a DNA o l’é con tùtta probabilitæ a fâze fondamentâle do trasferiménto de l’informaçión. Un grùppo conplèsso de proteìnn-e ciamòu replizöma o l’exégue a replicaçión de l’informaçión da-o fiaménto genitô a-o fiaménto fìggio conplementâ.

Trascriçión

A trascriçión a l’é o proçèsso co-o quæ l’informaçión contegnûa inte ‘na seçión de DNA a vêgne replicâ inta fórma de ‘n nêuvo fiaménto de RNA mesagê (mRNA). I enzìmmi che conséntan o proçèsso conpréndan a RNA polimerâxi e-i fatoî de trascriçión. Inte çélole eocariòtiche o trascrîto primâio o l’é o pre-mRNA, ch’o l’à da êse proçesòu pe fâ anâ avànti a traduçión. O proçesaménto o conprénde l’azónta de ‘n capùsso 5’ e de ‘na côa poli-A a-a cadénn-a do pre-mRNA, ma ànche o splicing (“zontûa, intrésso”) ch’o vêgne aprêuvo. O splicing alternatîvo o l’avêgne quànde gh’é o bezéugno de oumentâ a diverscitæ de proteìnn-e che cheseségge séncio mRNA o peu prodûe. O prodûto de l’intrêgo proçèsso de trascriçión, ch’o coménsa co-a formaçión da cadénn-a do pre-mRNA, o l’é ‘na cadénn-a de mRNA méuio.

Traduçión

O mRNA méuio o l’é ligòu da-o ribozöma, ch’o permétte a traduçión. Inte çélole procariòtiche, che no posêdan un conpartiménto nucleâ, o proçèsso de trascriçión e traduçión pêuan êse asoçiæ insémme sénsa ‘na ciæa separaçión. Inte çélole eocariòtiche, pe cóntra, o scîto de trascriçión, sàiva a dî o nùcleo çelolâre, o l’é pe-o sòlito spartîo da-o scîto de traduçión, sàiva a dî o çitoplàsma, coscì che l’RNA mesagê o dêve êse trasportòu fêua do nùcleo into çitoplàsma, dónde o peu êse ligòu da-i ribozömi.

I ribozömi lézan o mRNA pe codoìn de triplétte, pe comùn comensàndo co-ìn AUG (adenìnna, uracîle, guanìnn-a), ö sæ o codón de coménso da metionìnn-a, sótta a-o scîto de ligàmme do ribozöma. I conplèsci di fatoî de coménso e di fatoî de alongaménto pórtan i RNA de trasferiménto (tRNA) co-i aminoàçidi into conplèsso de ribozöma e mRNA, acobiàndo o codón into mRNA con l’anti-codón in sciô tRNA. Ciaschedùn tRNA o pòrta o rescìdoo de l’apòxito aminoàçido da azónze a-a cadénn-a polipeptìdica ch’a l’é aprêuvo a êse scintetizâ. Cómme i aminoàçidi vêgnan ligæ inta cadénn-a polipeptìdica in formaçión, a cadénn-a a coménsa a cegâse inta corètta conformaçión (folding). A traduçión a finìsce co-ìn codón de stop, ch’o peu êse ‘na triplètta UAA, UGA ò UAG.

I mRNA no contêgnan tùtta l’informaçión pe speçificâ a natûa da proteìnn-a méuia. A cadénn-a do polipeptìde ch’o l’é aprêuvo a formâse, relasciâ da-o ribozöma, pe comùn a domànda di proçesaménti azontîvi prìmma do conpletaménto do prodûto finâ. O corètto proçèsso de dogiatûa o l’é conplèsso e de inportànsa vitâle. Pe-a ciù pàrte de proteìnn-e o domànda de âtre proteìnn-e, i chaperöni, pe controlâ a fórma do prodûto. Pe de ciù, dötræ proteìnn-e tàggian di træti de drénto da-e seu cadénn-e peptìdiche e conzónzan e doæ zìnn-e lìbere che contórnan o béuggio lasciòu: in tâ proçèsso e seçioìn de drénto “scartæ” són ciamæ inteìnn-e. Âtre proteìnn-e àn da êse spartîe in ciù seçioìn sénsa o splicing, méntre dötræ cadénn-e polipeptìdiche àn bezéugno de êse reticolæ (cross-linked) e âtre àn da êse atacæ a di cofatoî cómme l’ême prìmma de fonçionâ.

Trasferiménti azontîvi de l’informaçión da sequénsa biològica

Trascriçión revèrsa

Flùsci insòliti de informaçión marcæ in vèrde

A trascriçión revèrsa ò retrotrascriçión a l'é o trasferiménto de informaçión da RNA a DNA, sàiva a dî o contrâio da normâle trascriçión. Quésto proçèsso o l’é conosciûo into câxo di retrovîrus, cómme HIV, ma ànche tra-i eocariöti, into câxo di retrotransponsöni e da scìntexi di telòmeri. Se tràtta do proçèsso co-o quæ l’informaçión genética da l’RNA a vêgne trascrîta inte ‘n nêuvo DNA. A famìggia de enzìmmi tiæ drénto a quésto proçèsso a l'é quélla da trascritâxi revèrsa.

Replicaçión de l’RNA

A replicaçión de l’RNA a l’é o proçèsso co-o quæ ‘n RNA o l’é copiòu inte ‘n âtro. I enzìmmi che còpian l’RNA inte ‘n nêuvo RNA, ciamæ RNA polimerâxi RNA-dependénti, s’atrêuvan inte tànti eocariöti ascì, dónde partéçipan a-o scilençiaménto de l’RNA.

Ànche l’editing de l’RNA, into quæ ‘na sequénsa de RNA a vêgne cangiâ da ‘n conplèsso de proteìnn-e e da ‘n “RNA guìdda”, o poriéiva êse conscideròu cómme ‘n trasferiménto da RNA a RNA.

Ativitæ no corelæ a-o “dògma” çentrâle

O “dògma” çentrâle da biologîa molecolâ o stabilìsce che, dòppo che l’informaçión sequensiâle a l’é pasâ da l’àcido nuclèico a-a proteìnn-a, quésta a no peu corî inderê da-a proteìnn-a a l’àçido nuclèico. A ògni mòddo, dötræ ativitæ molecolæ descovèrte inti ùrtimi ànni mettiéivan a-a prêuva quésto prinçìpio .

E modificaçioìn post-traduçionâli

Dòppo che e sequénse de aminoàçidi inte ‘na proteìnn-a són stæte tradûte da-e cadénn-e de àçidi nuclèichi, pêuan êse modificæ (edited) da di enzìmmi apòxiti. In quésto câxo dónca ‘na proteìnn-a a l’infloensiéiva a sequénsa de ‘n’âtra proteìnn-a, ma a no trasferìsce informaçión a l’àçido nuclèico.

A scìntexi de peptìdi no ribozomiâli

Dötræ proteìnn-e vêgnan scintetizæ da-e scintetâxi peptìdiche no ribozomiâli, che pêuan êse conplèssi de grénde proteìnn-e, ciaschedùnn-a speçializâ inta scìntexi de ‘n sôlo tîpo de peptìde. De spésso i peptìdi no ribozomiâli posêdan de strutûe çîcliche e/ò ramificæ e pêuan contegnî aminoàçidi non-proteinogénichi, distinguéndose pe quéste dôe raxoìn da-e proteìnn-e scintetizæ da ribozömi. Un exénpio de peptìdi no ribozomiâli són dötréi antibiòtichi.

E inteìnn-e

‘N’inteìnn-a a l’é ‘n træto de drénto “intrûzo” de ‘na proteìnn-a ch’o peu tagiâse vîa da-a cadénn-a de aminoàçidi, cómme quésti emérzan da-o ribozöma: e porçioìn restànti se conzónzan tórna co-ìn ligàmme peptìdico, de mainêa che l’inparcatûa da proteìnn-a prinçipâ a no derûe. In quésto câxo dónca ‘na proteìnn-a a càngia a seu sequénsa primâia respètto a-a sequénsa originaiaménte codificâ da-o DNA de ‘n gêne. A ciù pàrte de inteìnn-e a contêgne pöi ‘n domìnio pe ‘n endonuleâxi de homing ò domìnio HEG, ch’o peu atrovâ ‘na còpia do gêne genitô ch’o no conprénde a sequénsa nucleotìdica de l’inteìnn-a. A contàtto co-a còpia sénsa inteìnn-a, o domìnio HEG o coménsa o mecanîximo de reparaçión de rotûe a dóggio fiaménto do DNA. Tâ proçèsso o pòrta a sequénsa de l’inteìnn-a a êse copiâ da-o gêne primâio de òrìgine a-o gêne sénsa inteìnn-a. Quésto câxo o l’é ‘n exénpio de proteìnn-a ch’a modìfica drîto a sequénsa do DNA e ch’a l’ouménta pe de ciù a propagaçión ereditâia da sequénsa.

Prioìn

I prioìn són de proteìnn-e con sequénse particolæ de aminoàçidi e con de conformaçioìn particolæ. Quéste proteìnn-e se propàgan inte çélole òspite, induxéndo di càngi conformaçionâli inte âtre molécole protèiche co-a mæxima sequénsa de aminoàçidi ma co-îna conformaçión despægia. L’é ciæo chò-u cangiaménto da conformaçión fonçionâle de proteìnn-e o peu êse danôzo pe l’òrganîximo.

Dòppo chi-â proteìnn-a a l’é stæta “trans-conformâ” inta dogiatûa do prión a càngia a seu fonçión: a seu vòtta a peu transmétte l'informaçión inte nêuve çélole e riconfiguâ de molécole ciù fonçionâli de quélla sequénsa inta fórma alternatîva do prión. Inte dötréi tîpi de prioìn inti fónzi quésto cangiaménto o l’é contìnoo e drîto. O flùsso de l’informaçión o l’é da proteìnn-a a proteìnn-a.

Dötréi sciensiæ cómme Alain E. Bussard e Eugene Koonin àn sostegnûo che l’ereditæ prión-mediâ a franziéiva o dògma çentrâle da biologîa molecolâ. A ògni mòddo, Rosalind Ridley, inta Patologîa molecolâ di prioìn (2001), a l’à scrîto che “l’ipòtexi di prioìn a no l’é erética pe-o dògma çentrâle da biologîa molecolâ - che l’informaçión neçesâia pe prodûe e proteìnn-e a l’é codificâ inta sequénsa de nucleotìdi de l’àçido nuclèico - dæto ch’a no sostêgne che e proteìnn-e se réplican. Ciufîto, a sostêgne che gh’é ‘na vivàgna de informaçión inte molécole protèiche ch’a contriboìsce a-a seu fonçión biològica e che quésta informaçión a peu êse transmìssa a de âtre molécole”.

L’ûzo da pòula “dògma”

Inta seu outobiografîa, Che màtta reçérca, Crick o l’à scrîto in sciâ seu çèrnia da pòula "dògma" e de quarchedùn di problêmi ch’a gh’à caxonòu:

«Ò ciamòu sta idêa o dògma çentrâle pe dôe raxoìn, mi créddo. Àiva za adêuviòu a séncia pòula ipòtexi inta ipòtexi de sequénsa e pe de ciù mi voriéiva sugerî che quésto nêuvo asónto o fîse ciù çentrâle e ciù de cónto… Cómm’o s’é vìsto, l’ûzo da pòula dògma o l’a caxonòu squæxi ciù sciugâte de quànte ne vàise a spéiza. Tànti ànni ciù tàrdi Jacques Monod o m’à segnalòu che mi no pàiva acapî l’ûzo corètto da pòula dògma, sàiva a dî ‘na credénsa ch’a no peu êse mìssa in dùbbio. Mi l’àiva inpréiza inte ‘n quàrche mòddo confûzo ma, dæto che pensâva che tùtte e credénse religiôze fîsan sénsa fondaménto, ò adêuviòu a pòula inta mainêa che mi pensâva pe mi mæximo, no cómm’a pénsa a ciù pàrte do móndo, e l’ò sôlo che apricâ a ‘n’ipòtexi grandiôza che, bén che poscìbile, a l’àiva pöco supòrto sperimentâle drîto.»

In mòddo scìmile, Horace Freeland Judson o repòrta in L’eutén giórno da creaçión:

«Mi credéiva che ‘n dògma o fîse ‘n’idêa pe-a quæ no ghe fîse nisciùnn-a evidénsa raxonâ. O acapî?!” E Crick o l’à tiòu ‘n crîo de contentéssa. “Se capìsce che mi no savéiva cöse voésse dî dògma. E aviéiva posciûo âtretanto avéilo ciamòu a “Ipòtexi Çentrâle”, òpû - eî capîo. Ch’o l’é quéllo che mi voèiva dî. Dògma o l’êa sôlo che ‘na frâze acativànte.»

Paragón co-a bârêa de Weismann

Inta teorîa do plàmsa germinâle de August Weismann, o materiâle ereditâio, o plàsma germinâle, o l’é seròu inte gònadi. E çélole somàtiche, sàiva a dî quélle do còrpo, se desvilùppan tórna inte ciaschedùnn-a generaçión da-o plàsma germinâle. Cheseségge cösa ch’a pòsse acapitâ a quéste çélole a no interéssa a generaçión ch’a vêgne.

A bârêa de Weismann, propòsta da August Weismann into 1892, a distìngoe e lìnie de çélole germinâli “inmortæ”, o plàsma germinâle, ch’o prodûxe i gaméti, e-e çélole somàtiche “sagrificàbili”. L’informaçión ereditâia a l’avànsa sôlo da-e çélole da lìnia germinâle a-e çélole somàtiche, ö sæ e mutaçioìn somàtiche no vêgnan ereditæ. Quésta teorîa, prìmma da descovèrta do ròllo ò da strutûa do DNA, a no predîxe o dògma çentrâle, ma a l’antìçipa a seu vixón da vìtta bazâ in sciô gêne, ben che in tèrmini no molecolæ.

Pàgine corelæ

• Vìtta
• Çélola
• DNA
• Traduçión (biologîa)