U biologiji, što je središnja dogma?

Središnja dogma (ponekad napisana velikim slovima kao Središnja dogma) molekularne biologije je da informacije u biološkim sustavima teku samo u jednom smjeru: od DNK do RNK do proteina. Središnju dogmu prvi je formulirao Francis Crick, jedan od su-otkrivača strukture DNK, 1958. godine, a popularizirao ju je u časopisu Nature objavljenom 1970. Otkako je formulirana, ustanovljeno je da središnja dogma nema uvijek drži (suprotno svom nazivu), a pod nekim uvjetima, poput onih koji uključuju viruse ili posebne intervencije u laboratoriju, moguće su i druge vrste protoka informacija.

Izraz “središnja dogma” samo je fraza; to ne znači da je ideja nepogrešiva ​​ili na neki način povezana s religijskom dogmom. Crick je kasnije požalio što je koristio riječ “dogma” da objasni svoju ideju, zbog svih nevolja koje mu je to izazvalo.

U biologiji postoje tri tipične vrste protoka informacija koje se javljaju u svim živim stanicama: DNK se mijenja, DNK u RNA i RNA u proteine. DNK je sposobna za samoreplikaciju u procesu koji se naziva replikacija DNK.

U stanici RNA služi kao proxy, signalizator za molekule DNA koje sintetiziraju proteine. Proces u kojem DNK stvara RNA naziva se transkript. Kompletno očitavanje DNK bilo kojeg organizma, nazvano genom, sadrži cijeli skup uputa za stvaranje sve RNK i proteina koji čine organizam. Jednom kada DNK stvori RNA, njome se ne može vratiti ili na drugi način manipulirati, a RNA ne može promijeniti RNA. Jednom kada RNA sintetizira proteine ​​(tzv. translacija), proteini ne mogu utjecati na sadržaj informacija DNK ili RNA. Iako, DNK može proizvesti nove proteine ​​za rastavljanje ili na drugi način manipulirati već postojećim proteinima.

U laboratoriju ili s virusima moguće su tri dodatne manipulacije. Jedna je DNK koja modificira RNA, a naziva se reverzna transkripcija. To se događa u slučaju da RNA retrovirusi, poput HIV-a, otimaju DNK strojeve stanice domaćina. Druga manipulacija je sama manipulacija RNA, nazvana replikacija RNA, što se događa s nekim RNA virusima. Posljednji je izravan prijevod DNK u protein, što je nekoliko puta demonstrirano u laboratoriju, iako ostaje uglavnom neistraženo.

Nekoliko manipulacija je nemoguće, barem uz našu trenutnu razinu tehnologije. To uključuje povratak s proteina na DNK ili RNA koji su ga stvorili ili korištenje proteina za izgradnju dodatnih proteina.