Στη Βιολογία, τι είναι το Κεντρικό Δόγμα;

Το κεντρικό δόγμα (μερικές φορές με κεφαλαία ως Κεντρικό Δόγμα) της μοριακής βιολογίας είναι ότι οι πληροφορίες στα βιολογικά συστήματα ρέουν μόνο προς μία κατεύθυνση: από το DNA στο RNA στις πρωτεΐνες. Το κεντρικό δόγμα διατυπώθηκε για πρώτη φορά από τον Φράνσις Κρικ, έναν από τους συν-ανακαλύψτες της δομής του DNA, το 1958 και διαδόθηκε σε μια δημοσίευση του Nature το 1970. Από τότε που διατυπώθηκε, βρέθηκε ότι το κεντρικό δόγμα δεν διατηρείται πάντα (σε αντίθεση με το όνομά του) και υπό ορισμένες συνθήκες, όπως αυτές που αφορούν ιούς ή ειδικές παρεμβάσεις σε ένα εργαστήριο, είναι δυνατοί άλλοι τύποι ροής πληροφοριών.

Ο όρος «κεντρικό δόγμα» είναι απλώς μια φράση. δεν σημαίνει ότι η ιδέα είναι αλάνθαστη ή συνδέεται με κάποιο τρόπο με το θρησκευτικό δόγμα. Ο Κρικ αργότερα μετάνιωσε που χρησιμοποίησε τη λέξη «δόγμα» για να εξηγήσει την ιδέα του, λόγω όλων των προβλημάτων που του προκάλεσε.

Στη βιολογία, υπάρχουν τρεις τυπικοί τύποι ροής πληροφοριών που εμφανίζονται σε όλα τα ζωντανά κύτταρα: το DNA που τροποποιείται, το DNA σε RNA και το RNA σε πρωτεΐνες. Το DNA είναι ικανό αυτο-αντιγραφής σε μια διαδικασία που ονομάζεται αντιγραφή DNA.

Στο κύτταρο, το RNA χρησιμεύει ως ο αντιπρόσωπος, ο σηματοδότης για τα μόρια DNA που συνθέτουν πρωτεΐνες. Η διαδικασία με την οποία το DNA δημιουργεί RNA ονομάζεται μεταγραφή. Η πλήρης ανάγνωση του DNA οποιουδήποτε οργανισμού, που ονομάζεται γονιδίωμα, περιέχει ένα πλήρες σύνολο οδηγιών για τη δημιουργία όλου του RNA και των πρωτεϊνών που αποτελούν τον οργανισμό. Μόλις το RNA δημιουργηθεί από το DNA, δεν μπορεί να ληφθεί πίσω ή να χειριστεί με άλλον τρόπο και το RNA δεν μπορεί να αλλάξει το RNA. Μόλις το RNA συνθέσει τις πρωτεΐνες (που ονομάζεται μετάφραση), οι πρωτεΐνες δεν μπορούν να επηρεάσουν το περιεχόμενο πληροφοριών του DNA ή του RNA. Αν και, το DNA μπορεί να παράγει νέες πρωτεΐνες για να αποσυναρμολογήσει ή να χειριστεί με άλλον τρόπο τις προϋπάρχουσες πρωτεΐνες.

Σε εργαστήριο ή με ιούς, είναι δυνατοί τρεις επιπλέον χειρισμοί. Το ένα είναι το DNA που τροποποιεί το RNA, που ονομάζεται αντίστροφη μεταγραφή. Αυτό συμβαίνει στην περίπτωση των ρετροϊών RNA, όπως ο HIV, που παραβιάζουν τον μηχανισμό DNA του κυττάρου ξενιστή. Ένας άλλος χειρισμός είναι ο χειρισμός του ίδιου του RNA, που ονομάζεται αντιγραφή RNA, ο οποίος συμβαίνει με ορισμένους ιούς RNA. Το τελευταίο είναι η άμεση μετάφραση του DNA σε πρωτεΐνη, που αποδείχθηκε μερικές φορές στο εργαστήριο, αν και παραμένει σε μεγάλο βαθμό ανεξερεύνητη.

Αρκετοί χειρισμοί είναι αδύνατοι, τουλάχιστον με το τρέχον επίπεδο τεχνολογίας μας. Αυτά περιλαμβάνουν την επιστροφή από μια πρωτεΐνη στο DNA ή το RNA που τη δημιούργησε ή τη χρήση πρωτεϊνών για την κατασκευή πρόσθετων πρωτεϊνών.