Qual é o dogma central da biologia molecular?

O dogma central da biologia molecular Diz que o material genético é transcrito em RNA e depois traduzido em proteína.

Ou seja, nesta disciplina considera-se que o fluxo de informação nos organismos só vai em uma direção: os genes são transcritos no RNA.

Esta abordagem foi tornada pública em 1971, alguns anos após a descoberta da função de transmissão da molécula do ácido desoxirribonucleico (ADN).

Francis Crick, foi o cientista que apresentou esta ideia descrevendo a transferência de informação genética usando a informação que estava disponível.

Em paralelo, Howard Temin propôs a possibilidade de que um RNA pudesse servir para a síntese do DNA, como um caso excepcional, mas possível.

Esta proposta não prevaleceu entre a comunidade científica dada a popularidade do dogma e porque era um processo que só seria possível em células infectadas por certos vírus de RNA.

O que a biologia molecular estuda?

A biologia molecular é, segundo o Projeto Genoma Humano, "o estudo da estrutura, função e composição de moléculas biologicamente importantes".

Mais especificamente, a biologia molecular estuda as bases moleculares dos processos de replicação, transcrição e tradução do material genético.

Aqueles que são dedicados à biologia molecular, tentam entender como os sistemas celulares interagem em termos de síntese de DNA, RNA e proteína.

Embora um biólogo molecular use técnicas exclusivas de seu campo, ele as combina com outras mais específicas da genética e da bioquímica.

Muito do seu método é quantitativo, por isso tem havido um grande interesse na interface desta disciplina e tecnologia da informação: bioinformática e / ou biologia computacional.

A genética molecular tornou-se um subcampo muito proeminente dentro da biologia molecular.

Como funciona o dogma central da biologia molecular?

Para aqueles que defenderam essa ideia, o processo foi o seguinte:

Transferência de informação genética

Os trabalhos de Gregor Mendel, em 1865. Eles significaram um antecedente da herança genética que permite a molécula de DNA, descoberta entre 1868 e 1869 por Friedrich Miescher.

Conhecendo a estrutura primária do DNA, permitiu conhecer o processo de síntese do mesmo e o modo pelo qual a informação genética é codificada.

Replicação de DNA

Então, a descoberta da estrutura secundária do DNA nos permitiu modelar a estrutura em dupla hélice que é tão bem conhecida hoje, mas que foi uma revelação na época.

Essa revelação levou à exploração da replicação do DNA, um processo vital para a sobrevivência celular que consiste na divisão por mitose, e que requer uma replicação prévia que permita a preservação do material genético.

Em 1958, Matthew Meselson e Frank Stahl afirmaram que essa replicação era semiconservadora, uma vez que uma das cadeias é preservada, e isso serve como um modelo para sintetizar seu complemento.

Neste processo, proteínas como DNA polimerase, que adiciona nucleotídeos à nova cadeia usando o original como modelo, intervêm.

Transcrição de DNA

A descoberta e descrição desse processo veio responder à questão de como o DNA e as proteínas estavam relacionados a estar em outros lugares além das células.

A molécula intermediária que possibilitou essa relação, acabou sendo o ácido ribonucléico maduro (RNA).

Especificamente, a RNA polimerase é a molécula que pega uma das cadeias de DNA de seu molde, a partir da qual forma uma nova molécula de RNA. Isso acontece seguindo a complementaridade das bases.

Ou seja, é um processo no qual a informação de uma seção do DNA é reproduzida em um pedaço de RNA mensageiro (mRNA) ...

O produto da transcrição é uma cadeia madura de RNA mensageiro (mRNA).

Tradução de RNA

Na fase final, o RNA mensageiro maduro (mRNA) serve como um modelo para a síntese de proteínas. Aqui os ribossomos intervêm junto com as moléculas de RNA de transmissão ARNt.

Cada ribossomo interpreta um trio de mRNAs de nucleotídeos, chamado de códon, e complementa o anticódon que cada tRNA possui.

Este tRNA carrega consigo o aminoácido que se encaixará na cadeia polipeptídica, de modo que se dobre na correta conformação.

Nas células procarióticas, a transcrição e a tradução podem ocorrer em conjunto, enquanto que nas células eucarióticas, a transcrição ocorre no núcleo da célula e a tradução ocorre no citoplasma.

Superando o Dogma

Na década de 1960, alguns vírus favoreceram a célula a "retrotransmitir" o RNA para o DNA.

Tal foi o caso da Proteína de Transcriptase Reversa (RT), responsável pela utilização do modelo de RNA de HIV para sintetizar uma cadeia dupla de DNA proviral para integrá-la no DNA celular.

Esta proteína é usada atualmente em laboratórios e recebeu o Prêmio Nobel de Medicina para Howard Temin, David Baltimore e Renato Dulbecco em 1975.

Por outro lado, existem outros vírus constituídos por RNA, capazes de sintetizar uma cadeia de RNA a partir do que já possuem.

Outra possível causa dessa alteração pode ser encontrada nos defeitos das seqüências regulatórias dos genes que afetam a expressão da proteína e o processo de transcrição de um ou vários genes.

Essas descobertas têm sido a base de muitas investigações no campo da biologia molecular, tais como aquelas relacionadas à doença do câncer, doenças neurodegenerativas ou biologia sintética.

Em suma, o princípio central da biologia molecular foi uma tentativa de explicar como funciona o fluxo da informação genética em um organismo.

Tento este que foi superado, após vários anos de pesquisa científica que permitiram oferecer uma explicação mais próxima da realidade.

Referências

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