- Què estudia la biologia molecular?
- Com funciona el dogma central de la Biologia molecular?
- Transferència de la informació genètica
- Replicació de l'ADN
- Transcripció de l'ADN
- Traducció de l'ARN
- La superació de l'Dogma
- referències
El dogma central de la biologia molecular resa que el material genètic es transcriu a ARN per després traduir-se en proteïna.
És a dir, en aquesta disciplina es considera que el flux d'informació en els organismes només va en una direcció: els gens es transcriuen a ARN.
Aquest plantejament es va fer públic el 1971, pocs anys després que s'hagués descobert la funció transmissora de la molècula d'àcid desoxiribonucleic (ADN).
Francis Crick, va ser el científic que va exposar aquesta idea descrivint la transferència de la informació genètica valent-se de la informació amb la qual es comptava llavors.
Paral·lelament, Howard Temin va proposar la possibilitat que un ARN pogués servir per a la síntesi d'ADN, com un cas excepcional però possible.
Aquesta proposta no va calar entre la comunitat científica donada la popularitat de l'dogma i pel fet que era un procés que només seria possible en cèl·lules infectades per determinats virus d'ARN.
Què estudia la biologia molecular?
La biologia molecular és, d'acord amb el Projecte Genoma humà, "l'estudi de l'estructura, la funció i la composició de les molècules biològicament importants".
Més específicament, la biologia molecular estudia les bases moleculars dels processos de replicació, transcripció i traducció de l'material genètic.
Els qui es dediquen a la biologia molecular, intenten entendre com els sistemes cel·lulars obren recíprocament en termes de síntesi de l'ADN, de l'ARN i de la proteïna.
Encara que un biòleg molecular empra tècniques exclusives del seu camp, els combina amb altres més pròpies de la genètica i la bioquímica.
Bona part del seu mètode és quantitatiu, pel que ha sorgit un elevat interès en la interfície d'aquesta disciplina i la informàtica: bioinformàtica i / o biologia computacional.
La genètica molecular s'ha convertit en un sub-camp molt destacat dins de la biologia molecular.
Com funciona el dogma central de la Biologia molecular?
Per als que van defensar aquesta idea, el procés es donava de la següent manera:
Transferència de la informació genètica
Els treballs de Gregor Mendel, en 1865. Van significar un antecedent de l'herència genètica que permet la molècula d'ADN, descoberta entre 1868 i 1869 per Friedrich Miescher.
Conèixer l'estructura primària de l'ADN, va permetre conèixer el procés de síntesi de la mateixa i la manera en què es codifica la informació genètica.
Replicació de l'ADN
Després, el descobriment de l'estructura secundària de l'ADN va permetre modelar l'estructura en doble hèlix que és avui tan coneguda, però que va ser tota una revelació en aquest llavors.
Tal revelació, va donar peu a l'exploració de la replicació de l'ADN, un procés vital per a la supervivència cel·lular que consisteix en la divisió per mitosi, i que requereix una replicació prèvia que permeti conservar material genètic.
El 1958, Matthew Meselson i Frank Stahl van afirmar que aquesta replicació era semiconservativa, ja que es conserva una de les cadenes, i aquesta serveix de motlle per sintetitzar la seva complementària.
En aquest procés intervenen proteïnes com l'ADN polimerasa, que afegeix nucleòtids a la nova cadena usant l'original com a motlle.
Transcripció de l'ADN
El descobriment i la descripció d'aquest procés va venir a respondre la pregunta de com es relacionaven l'ADN i les proteïnes estant en llocs diferents de les cèl·lules.
La molècula intermèdia que feia possible aquesta relació, va resultar ser l'àcid ribonucleic (ARN) madur.
Específicament l'ARN polimerasa és la molècula que pren de motlle una de les cadenes de l'ADN, a partir de la qual forma una nova molècula d'ARN. Això passa seguint la complementarietat de bases.
És a dir que es tracta d'un procés en el qual la informació d'una secció d'ADN es reprodueix en una peça d'ARN missatger (ARNm)..
El producte de la transcripció és una cadena madura d'ARN missatger (ARNm).
Traducció de l'ARN
A la fase final, l'ARN missatger ja madur (ARNm), serveix de motlle per a la síntesi de proteïnes. Aquí intervenen els ribosomes juntament amb molècules de l'ARN de transmissió ARNt.
Cada ribosoma interpreta un trio de nucleòtids d'ARNm, denominat codó, i es complementi amb l'anticodó que té cada ARNt.
Aquest ARNt porta amb si l'aminoàcid que encaixarà en la cadena polipeptídica, perquè es doble a la conformació correcta.
En les cèl·lules procariòtiques, la transcripció i la traducció poden donar-se unides, mentre que en les cèl·lules eucariotes, la transcripció es dóna en el nucli cel·lular i la traducció ocorre en el citoplasma.
La superació de l'Dogma
En els anys 60 s'havia vist que alguns virus propiciaven que la cèl·lula pogués "retrotranscribir" ARN a ADN.
Tal era el cas de la proteïna Transcriptasa Inversa (RT), encarregada de fer servir l'ARN de VIH de motlle per sintetitzar una doble cadena d'ADN proviral per integrar-la en l'ADN cel·lular.
Aquesta proteïna es fa servir actualment en laboratoris i els va merèixer el Nobel de medicina a Howard Temin, David Baltimore i Renato Dulbecco el 1975.
D'altra banda, hi ha altres virus constituïts per ARN, capaces de sintetitzar una cadena d'ARN a partir de la que ja posseeixen.
Una altra possible causa d'aquesta alteració pot trobar-se en defectes de les seqüències reguladores dels gens afectant l'expressió de la proteïna i el procés de transcripció d'un o diversos gens.
Aquests descobriments han estat la base de moltes investigacions en el camp de la biologia molecular com les relacionades amb la malaltia de el càncer, les malalties neurodegeneratives o la biologia sintètica.
En fi, el dogma central de la biologia molecular va ser un intent per explicar com funciona el flux d'informació genètica en un organisme.
Intento aquest que va ser superat, després de diversos anys d'investigació científica que va permetre oferir una explicació més propera a la realitat.
referències
- Acadèmia biomèdica digital VITAE (s / f). Medicina molecular. Nova perspectiva en medicina. Recuperat de: caibco.ucv.ve
- Coriell Institute for medical research (s / f). Què és el Molecular Biology. Recuperat de: coriell.org
- Durantes, Daniel (2015). El Dogma Central de la Biologia Molecular. Recuperat de: investigarentiemposrevueltos.wordpress.com
- Mandal, Ananya (2014). Què és el Molecular Biology. Recuperat de: news-medical.net
- Nature (s / f). Molecular Biology. Recuperat de: nature.com
- Science daily (s / f). Molecular Biology. Recuperat de: sciencedaily.com
- Universitat de Veracruz (s / f). Biologia Molecular. Recuperat de: uv.mx.