מהי הדוגמה המרכזית של הביולוגיה המולקולרית?

ה הדוגמה המרכזית של הביולוגיה המולקולרית אומר כי החומר הגנטי הוא transcribed ב RNA ו מתורגם מכן חלבון.

כלומר, במשמעת זו נחשב כי זרימת המידע באורגניזמים רק בכיוון אחד: גנים מתועתים ב- RNA.

גישה זו פורסמה ב -1971, מספר שנים לאחר שהתגלתה פונקציית ההולכה של מולקולת החומצה הדוקסיריבונוקלאית (DNA)..

פרנסיס קריק, היה המדען שהציג את הרעיון הזה המתאר את העברת המידע הגנטי באמצעות המידע שהיה זמין אז.

במקביל, הציע הווארד טמין את האפשרות כי רנ"א יכול לשמש לסינתזה של דנ"א, כמקרה חריג אך אפשרי.

הצעה זו לא גברה בקרב הקהילה המדעית בהתחשב בפופולריות של הדוגמה ובגלל זה היה תהליך שיהיה אפשרי רק בתאים הנגועים בנגיפי רנ"א מסוימים..

מה מחקרים ביולוגיה מולקולרית?

ביולוגיה מולקולרית היא, על פי פרויקט הגנום האנושי, "המחקר של המבנה, הפונקציה וההרכב של מולקולות ביולוגיות חשובות".

באופן ספציפי יותר, ביולוגיה מולקולרית בוחנת את הבסיס המולקולרי של תהליכי שכפול, תעתיק ותרגום של חומר גנטי.

מי מוקדש לביולוגיה מולקולרית, מנסה להבין כיצד אינטראקציה של מערכות הסלולר במונחים של סינתזה של DNA, RNA וחלבון.

למרות ביולוג מולקולרית משתמשת בטכניקות ייחודיות לתחום שלו, הוא משלב אותם עם אחרים ספציפיים יותר לגנטיקה וביוכימיה.

חלק גדול מהשיטה שלו הוא כמותי, ולכן יש עניין רב בממשק של משמעת זו טכנולוגיית המידע: ביואינפורמטיקה ו / או ביולוגיה חישובית.

הגנטיקה המולקולרית הפכה לשדה משנה בולט מאוד בתוך הביולוגיה המולקולרית.

כיצד פועלת הדוגמה המרכזית של הביולוגיה המולקולרית?

למי שהגנה על רעיון זה, התהליך היה כדלקמן:

העברת מידע גנטי

יצירותיו של גרגור מנדל, בשנת 1865. הם התכוונו למקור של התורשה הגנטית המאפשרת למולקולת הדנ"א, שהתגלתה בין השנים 1868-1869 על ידי פרידריך מישר.

לדעת את המבנה העיקרי של ה- DNA, מותר לדעת את תהליך הסינתזה של אותו ואת האופן שבו מידע גנטי מקודד.

שכפול דנ"א

לאחר מכן, גילוי המבנה המשני של הדנ"א אפשר לנו מודל מודל הסליל הכפול כי הוא כל כך ידוע היום, אבל אשר היה התגלות באותו זמן.

התגלות זו הובילה לחקר שכפול הדנ"א, תהליך חיוני להישרדות התא, המורכב מחלוקה על ידי מיטוזה, ודורש שכפול קודם המאפשר שמירה על חומר גנטי..

בשנת 1958, מתיו Meselson ופרנק שטאל טען כי שכפול זה היה semicervative, שכן אחד השרשראות נשמר, וזה משמש כתבנית כדי לסנתז משלים שלה.

בתהליך זה חלבונים כגון פולימראז DNA, אשר מוסיף נוקליאוטידים לרשת החדשה באמצעות המקורי כתבנית, מעורבים.

תעתיק DNA

גילויו ותיאורו של תהליך זה באו לענות על השאלה כיצד דנ"א וחלבונים קשורים להיות במקומות שאינם תאים.

מולקולת הביניים שהפכו את הקשר הזה אפשרי, התברר להיות חומצה ribonucleic בוגרת (RNA).

באופן ספציפי, פולימראז RNA הוא המולקולה שלוקח את אחד השרשראות של הדנ"א מהתבנית שלה, שממנו הוא יוצר מולקולה חדשה RNA. זה קורה בעקבות השלמה של בסיסים.

כלומר, זהו תהליך שבו המידע של קטע של דנ"א הוא לשכפל חתיכת רנ"א שליח (mRNA) ...

תוצר של שעתוק הוא שרשרת רנ"א בוגרת (mRNA) בשליש.

תרגום של רנ"א

בשלב הסופי, RNA שליח בוגרת (mRNA) משמש כתבנית לסינתזת החלבון. כאן הריבוזומים מעורבים יחד עם מולקולות RNA של שידור tRNA.

כל ריבוזום מפרש טריו של נוקליאוטידים של mRNA, הנקראים קודון, ומשלים את האנטיקודון שכל tRNA מכיל.

זה tRNA נושאת עם זה את חומצת האמינו שיתאים שרשרת פוליפפטיד, כך שהוא מתכופף הקונפורמציה נכונה.

בתאים פרוקריוטים, תעתיק ותרגום יכולים להתרחש יחדיו, בעוד שבתאים אאוקריוטים, תעתיק מתרחש בגרעין התא, והתרגום מתרחש בציטופלסמה.

להתגבר על Dogma

בשנות ה -60 היה לראות כי כמה וירוסים העדיפו כי התא יכול "retrotranscribe" RNA לדנ"א.

זה היה המקרה של Transcriptase הפוך (RT) חלבון, אחראי לשימוש בתבנית ה- RNA HIV כדי לסנתז גדיל כפול של דנ"א פרובייראלי כדי לשלב אותו לתוך ה- DNA הסלולר..

חלבון זה משמש כיום במעבדות הוענק פרס נובל לרפואה הווארד טמין, דוד בולטימור רנטו Dulbecco בשנת 1975.

מצד שני, ישנם וירוסים אחרים המיוצרים על ידי רנ"א, המסוגל לסנתז שרשרת RNA שממנו כבר יש להם.

סיבה אפשרית נוספת לשינוי זה ניתן למצוא פגמים של רצפים רגולטוריים של גנים המשפיעים על הביטוי של החלבון ואת תהליך שעתוק של אחד או כמה גנים.

תגליות אלה היו הבסיס של חקירות רבות בתחום הביולוגיה המולקולרית כגון אלה הקשורים למחלות סרטן, מחלות נוירודגנרטיביות או ביולוגיה סינתטית.

בקצרה, העיקרון המרכזי של הביולוגיה המולקולרית היה ניסיון להסביר כיצד זרם המידע הגנטי פועל באורגניזם.

אני מנסה את זה שהתגבר, אחרי כמה שנים של מחקר מדעי שאיפשר להציע הסבר קרוב יותר למציאות.

הפניות

1. האקדמיה הביו-רפואית הדיגיטלית VITAE (s / f). רפואה מולקולרית פרספקטיבה חדשה ברפואה. מקור: caibco.ucv.ve
2. מכון קוריאל למחקר רפואי (s / f). מהי ביולוגיה מולקולרית? מקור: coriell.org
3. דוראנטים, דניאל (2015). הדוגמה המרכזית של הביולוגיה המולקולרית. שוחזר מ:
4. מנדאל, Ananya (2014). מהי ביולוגיה מולקולרית? מקור: news-medical.net
5. טבע (s / f). ביולוגיה מולקולרית. מקור:
6. מדע יומי (s / f). ביולוגיה מולקולרית. מקור: sciencedaily.com
7. אוניברסיטת ווראקרוז (s / f). ביולוגיה מולקולרית שוחזר מ: uv.mx.