Dogme central des molécules et processus de biologie moléculaire impliqués

Il Dogme central de la biologie moléculaire Il établit les critères, généralement acceptés par les biologistes modernes, sur le flux d'informations génétiques dans les êtres vivants, impliquant à la fois des molécules et des processus.

En fin de compte, l'accent mis par le dogme relève de l'irréversibilité du flux d'informations biologiques. Une fois qu'il se manifeste sous forme de peptides, vous ne pouvez pas revenir. C'est-à-dire que le flux d'informations génétiques est irréversible et suit la direction de l'ADN → les protéines, jamais les protéines → ADN.

Illustration du dogme central de la biologie moléculaire

L'histoire a cependant démontré que le flux d'informations génétiques dans les êtres vivants et les virus est beaucoup plus complexe que cela.

Le "dogme" d'origine a été proposé par Francis Crick dans les années 50, en termes de compréhension du processus de synthèse des protéines.

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Molécules et processus impliqués

Les molécules biologiques d'information référées.

Cependant, du point de vue du dogme d'origine, tout l'ADN ou tout l'ARN ne participe pas au flux d'informations d'ADN → les protéines, telles qu'elle établit. Tous les peptides oui.

- ADN qui code pour les protéines et autres biomolécules

Le premier postulat du dogme établit que toutes les informations biologiques qui spécifient les caractéristiques et le potentiel de tout organisme vivant sont enregistrés dans son ADN.

Ces informations incluent évidemment les gènes qu'ils codent pour les protéines. Mais l'ADN code non seulement pour les peptides, mais aussi pour d'autres biomolécules d'ARN avec sa propre fonction.

Un corollaire important de ce premier postulat est que les informations stockées dans l'ADN sont copiées dans des molécules identiques. Ce processus est appelé réplication de l'ADN (ADN → ADN) et est réalisée par l'ADN polymérases.

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- Transcriptions d'ARN porteurs d'un message peptidique et autres biomolécules

Le deuxième postulat du dogme établit qu'un gène qui code pour un peptide est transcrit par une ARN polymérase (transcriptase) à un ARN messager (RNAM), c'est-à-dire l'ADN → ARN. Mais l'ADN code également pour d'autres biomolécules fonctionnelles qui ne sont pas des peptides.

Ces gènes sont également soumis à la transcription par l'ARN de polymérase spécifique pour donner naissance à ARNS avec leur propre fonction.

Les ribosomes, par exemple, sont constitués à la fois par des protéines et des molécules d'ARN. Les molécules d'ARN ribosomales sont codées dans l'ADN dans les gènes ribosomaux So appelés (ADN).

Il existe une vaste gamme d'ARN qui remplit leur fonction telle qu'elle est, sans avoir besoin d'être traduit. Tous sont codés dans l'ADN.

Ces ARN comprennent, entre autres, les ARN de transfert, chacun codifié par leur propre gène, les petits ARN nucléaires, les petits nucléolaires, les microarn, etc.

- Les peptides sont traduits de leurs ARNm spécifiques

Le troisième postulat du dogme établit que les RNM sont un substrat de ribosomes. Ceux-ci convertissent un message codifié dans les nucléotides en un codé en acides aminés à travers le processus de traduction biologique, c'est-à-dire l'ARN → peptide.

C'est ainsi que, du point de vue le plus simple, le flux d'informations d'un gène qui code pour un peptide est vérifié quotidiennement dans tous les êtres vivants. Cependant, ce dogme a beaucoup changé depuis son approche originale de Francis Crick dans les années 50 pour pouvoir refléter une réalité plus complexe.

Vision très résumée du dogme central de la biologie moléculaire. Traduction d'ADN → Peptide, n'a été obtenue expérimentalement dans les bactéries avec une mutation très particulière et dans des conditions expérimentales exceptionnelles. Seuls très peu de liaisons peptidiques ont été formées. Source: CentralDogma1970.SVG: KjooneEdorivative Work: Ortisa / CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 2.5)

Exceptions de dogme

Les "exceptions de dogme" So-Salled sont plutôt complémentaires. Quand on considère dans le dogme, ce qui se passe avec les entités biologiques que nous appelons le virus, le panorama change un peu.

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Il est vrai que dans les organismes cellulaires, toutes les informations génétiques sont codées sous la forme de molécules d'ADN à double bande, qui sont doublées par réplication (ADN → ADN). Mais dans le monde des virus, nous trouvons les génomes non seulement l'ADN, mais aussi l'ARN.

Certains de ces ARN produisent des copies d'eux-mêmes à travers un processus de réplication de l'ARN (c'est-à-dire l'ARN → ARN). Les enzymes en charge de ce processus sont appelées répliques.

D'un autre côté, bien qu'il soit vrai que les parties d'ADN peuvent être transcrites dans les molécules d'ARN par transcription (ADN → ARN), l'inverse est également possible.

C'est-à-dire qu'il existe des molécules d'ARN qui peuvent être transcrites (rétro) à l'ADN par un processus de transcription inverse (ARN → ADN). Cette activité enzymatique est réalisée par une transcriptase inverse.

Enfin, comme nous l'avions déjà mentionné, tous les gènes ne codent pas pour les peptides, et tous les ARN ne sont pas RNM.

Que ce sont les plus "importants" car ils donnent naissance aux exécuteurs exécuteurs des fonctions dans une cellule est vraie. Que les peptides (et les protéines homo-et peptidiques) sont très complexes, il est également vrai. Mais sans les autres arns qui ne sont pas Arnm, la vie ne serait pas possible.

De plus, il existe des transcrits d'ARN qui ont une activité enzymatique pour eux-mêmes (les ribzymes ou les ARN avec une activité catalytique). Dans ce cas, alors atteindre le peptide n'est pas l'objectif d'information ultime.

Résumé des postulats de dogme

En bref, le dogme "enrichi" établit que:

1. Les molécules qui stockent les informations génétiques des êtres vivants et des virus sont capables de générer des copies d'eux-mêmes par synthèse homocatalytique (réplication)

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- ADN → ADN

- ARN → ARN

2. Les réactions hétérocatalytiques (transcription) des acides nucléiques peuvent générer des messagers de protéines, des molécules d'ARN structurelles et / ou fonctionnelles, des ribozymes ou même des génomes viraux par deux voies différentes:

(a) Transcription, RNA → Arnm, Arnsn, Arnsno, Arnr, Microarn, Arns, Arnt, ARN, ribzymes, etc.

(b) Transcription inverse, ARN → ADN, en particulier les virus et les transposons, à travers une activité qui vérifie strictement dans les environnements cellulaires. C'est-à-dire que la transcription inverse est une activité cellulaire - bien qu'elles soient utilisées pour elle, par exemple, les enzymes virales.

3. Les AMN cellulaires sont traduits dans un polypeptide spécifique. Certains virus, cependant, ont un génome avec une structure ARNM, ce qui en fait leur propre messager. C'est-à-dire qu'il existe des génomes viraux qui peuvent être directement traduits.

4. Une fois les informations biologiques traduites dans un peptide, il n'est pas possible de suivre la voie inverse. C'est-à-dire qu'il n'est pas possible ni peptide → peptide, ni peptide → ARN, ni peptide → ADN.

Les références

1. Ahlquist P. 2002. ARN-dépendants d'ARN, virus et silence de l'ARN. Science. 296 (5571): 1270-3.
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3. Crick f. 1970. Dogme central de la biologie moléculaire. Nature. 227 (5258): 561-3.
4. Griffiths, un. J. F., Wessler, R., Carroll, S. B., Doebley, J. (2015). Une introduction à l'analyse génétique (11e érigé.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, USA.
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