ما هي العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية؟

ال العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية يقول أن المادة الوراثية يتم نسخها في الحمض النووي الريبي ومن ثم ترجمتها إلى البروتين.

وهذا يعني ، في هذا التخصص ، أن تدفق المعلومات في الكائنات الحية يذهب فقط في اتجاه واحد: يتم نسخ الجينات في الحمض النووي الريبي.

تم الإعلان عن هذا النهج في عام 1971 ، بعد بضع سنوات من اكتشاف وظيفة انتقال جزيء الحمض النووي الريبي النووي..

فرانسيس كريك ، كان العالم الذي قدم هذه الفكرة واصفا نقل المعلومات الوراثية باستخدام المعلومات التي كانت متاحة في ذلك الوقت.

في موازاة ذلك ، اقترح هوارد تيمين إمكانية أن يعمل الحمض النووي الريبي في تصنيع الحمض النووي ، كحالة استثنائية ولكن محتملة.

لم يسود هذا الاقتراح بين الأوساط العلمية بالنظر إلى شعبية العقيدة ولأنها كانت عملية لن تكون ممكنة إلا في الخلايا المصابة بفيروسات RNA معينة..

ما يدرس البيولوجيا الجزيئية?

علم الأحياء الجزيئي ، وفقًا لمشروع الجينوم البشري ، "دراسة بنية ووظيفة وتكوين جزيئات مهمة بيولوجيًا".

وبشكل أكثر تحديدًا ، تدرس البيولوجيا الجزيئية الأساس الجزيئي لعمليات تكرار المادة الوراثية ونسخها وترجمتها.

يحاول هؤلاء المكرسون للبيولوجيا الجزيئية ، فهم كيفية تفاعل النظم الخلوية من حيث تخليق الحمض النووي ، الحمض النووي الريبي والبروتين.

على الرغم من أن عالم الأحياء الجزيئية يستخدم تقنيات فريدة في مجاله ، إلا أنه يجمعها مع تقنيات أخرى أكثر تحديداً في علم الوراثة والكيمياء الحيوية.

معظم منهجها كمي ، لذلك كان هناك اهتمام كبير بواجهة هذا التخصص وتكنولوجيا المعلومات: المعلوماتية الحيوية و / أو البيولوجيا الحاسوبية.

أصبحت الوراثة الجزيئية مجالًا فرعيًا بارزًا جدًا في البيولوجيا الجزيئية.

كيف العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية العمل?

بالنسبة لأولئك الذين دافعوا عن هذه الفكرة ، كانت العملية على النحو التالي:

نقل المعلومات الوراثية

أعمال جريجور مندل ، في عام 1865. كانت تعني سابقة في الميراث الوراثي الذي يسمح لجزيء الحمض النووي ، الذي اكتشفه فريدريش ماشر بين عامي 1868 و 1869..

معرفة البنية الأساسية للحمض النووي ، يسمح لمعرفة عملية التوليف من نفسه والطريقة التي يتم ترميز المعلومات الجينية.

تكرار الحمض النووي

بعد ذلك ، سمح لنا اكتشاف الهيكل الثانوي للحمض النووي بنمذجة هيكل اللولب المزدوج المعروف جيدًا اليوم ، ولكن كان هذا الوحي في ذلك الوقت.

أدى هذا الكشف إلى استكشاف تكرار الحمض النووي ، وهي عملية حيوية لبقاء الخلية التي تتكون من الانقسام عن طريق الانقسام ، والتي تتطلب تكرار سابق يسمح بالحفاظ على المواد الوراثية..

في عام 1958 ، ادعى ماثيو ميسلسون وفرانك ستال أن هذا التكرار كان متحفظًا ، حيث يتم الاحتفاظ بأحد السلاسل ، ويعمل كقالب لتجميع مكملته.

في هذه العملية تشارك بروتينات مثل DNA polymerase ، التي تضيف النيوكليوتيدات إلى السلسلة الجديدة باستخدام الأصل كقالب ،.

نسخ الحمض النووي

جاء اكتشاف ووصف هذه العملية للإجابة على سؤال حول كيفية ارتباط الحمض النووي والبروتينات في أماكن أخرى غير الخلايا.

تبين أن الجزيء الوسيط الذي جعل هذه العلاقة ممكنًا ، هو حمض ريبونوكلي ناضجة..

على وجه التحديد ، إن بوليميريز الحمض النووي الريبي (RNA polymerase) هو الجزيء الذي يأخذ إحدى سلاسل الحمض النووي من قالبه ، والذي يشكل منه جزيء الحمض النووي الريبي الجديد. يحدث هذا بعد تكامل القواعد.

وهذا يعني أنها عملية يتم فيها نسخ معلومات جزء من الحمض النووي في قطعة من الرنا المرسال (mRNA) ...

نتاج النسخ عبارة عن سلسلة RNA مرسال ناضجة.

ترجمة الحمض النووي الريبي

في المرحلة النهائية ، يعمل messenger RNA الناضج (mRNA) كقالب لتخليق البروتين. هنا تشارك الريبوسومات مع جزيئات الحمض النووي الريبي من انتقال الحمض النووي الريبي.

يفسر كل ريبوسوم الثلاثي من النيوكليوتيدات في الرنا المرسال ، ويدعى الكودون ، ويكمل المضاد الذي يحتوي عليه كل رنا..

يحمل هذا الحمض النووي الريبي الحمض الأميني الذي يتناسب مع سلسلة الببتيد ، بحيث ينحني في التشكل الصحيح.

في الخلايا بدائية النواة ، يمكن أن يحدث النسخ والترجمة معًا ، بينما في الخلايا حقيقية النواة يحدث النسخ في نواة الخلية وتحدث الترجمة في السيتوبلازم.

التغلب على العقيدة

في الستينيات ، شوهد أن بعض الفيروسات تفضل أن الخلية يمكنها "إعادة نقل" الحمض النووي الريبي إلى الحمض النووي.

كان هذا هو الحال بالنسبة لبروتين Reverse Transcriptase (RT) ، المسؤول عن استخدام قالب الحمض النووي الريبي لفيروس العوز المناعي البشري لتوليف حبلا مزدوجًا من الحمض النووي الريبي لإدماجه في DNA الخلوي..

يستخدم هذا البروتين حاليًا في المختبرات وحصل على جائزة نوبل في الطب لهورد تمين وديفيد بالتيمور وريناتو دولبيككو في عام 1975..

من ناحية أخرى ، هناك فيروسات أخرى تتكون من الحمض النووي الريبي ، قادرة على تجميع سلسلة من الحمض النووي الريبي التي لديهم بالفعل.

يمكن العثور على سبب آخر محتمل لهذا التغيير في عيوب التسلسل التنظيمي للجينات التي تؤثر على التعبير عن البروتين وعملية النسخ لجين واحد أو عدة جينات.

كانت هذه الاكتشافات أساس العديد من التحقيقات في مجال البيولوجيا الجزيئية مثل تلك المتعلقة بمرض السرطان أو الأمراض التنكسية العصبية أو البيولوجيا التخليقية.

باختصار ، كان العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية محاولة لشرح كيف يعمل تدفق المعلومات الوراثية في الكائن الحي.

جربت هذا الذي تم التغلب عليه ، بعد عدة سنوات من البحث العلمي الذي سمح بتقديم تفسير أقرب إلى الواقع.

مراجع

1. الأكاديمية الطبية الحيوية الرقمية VITAE (s / f). الطب الجزيئي منظور جديد في الطب. تم الاسترجاع من: caibco.ucv.ve
2. معهد كورييل للبحوث الطبية (ق / و). ما هي البيولوجيا الجزيئية؟ تم الاسترجاع من: coriell.org
3. ديورانتس ، دانيال (2015). العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية. تعافى من: Investarentiemposrevueltos.wordpress.com
4. ماندال ، أنانيا (2014). ما هي البيولوجيا الجزيئية؟ تم الاسترجاع من: news-medical.net
5. الطبيعة (ق / و). البيولوجيا الجزيئية. تم الاسترجاع من: nature.com
6. العلم يوميا (ق / و). البيولوجيا الجزيئية. تم الاسترجاع من: sciencedaily.com
7. جامعة فيراكروز (ق / و). البيولوجيا الجزيئية تعافى من: uv.mx.