The English encyclopedia Allmultimedia.org will be launched in two phases.
The final launch of the Allmultimedia.org will take place on February 24, 2026
(shortly after the 2026 Winter Olympics).

Centrální dogma molekulární biologie

Z Multimediaexpo.cz

Pohyb biologické informace v organismech

Centrální dogma molekulární biologie popisuje cestu přenosu informace mezi biopolymery. V principu dovoluje přepis mezi nukleovými kyselinami a překlad z RNA do proteinů. To má za důsledek nemožnost toku informací z bílkovin do nukleových kyselin a tedy zanášení změn v organismu zpět do genetické informace - základní předpoklad lamarckismu. Mezi tři hlavní zástupce biopolymerů, které nesou informace, patří DNA, RNA a bílkoviny. Mezi nimi existuje hypoteticky devět cest (3x3). Tři obvyklé (u všech buněk), tři speciální (jen ve zvláštních případech) a tři zatím neobjevené (pravděpodobně neexistují). Obvyklá cesta je replikace DNA, transkripce do RNA a translace z RNA do proteinů. Samotný pojem "centrální dogma" zavedl laureát Nobelovy ceny Francis Crick, avšak jako chybné pochopení toho co slovo dogma znamená. Domníval se, že slovo dogma znamená něco zjevného, a nikoliv něco, co je nedokazatelné.

Obsah

Zápis informací v biopolymerech

V živých organismech jsou informace zapsány v polymerech - složitých látkách vytvořených z opakujících se jednoduchých složek (monomerů). DNA, RNA i proteiny jsou lineární polymery, proto pořadí, ve kterém jsou monomery uspořádány, nese zpracovatelnou informaci. Při přenosu z jedné informační úrovně do jiné je použito původní vlákno jako vzor pro výstavbu nového.

Související informace můžete najít také v článku: Bílkoviny – primární struktura

Přenos informací

Obvyklý

  • Replikace - Pro přenos informace do další generace je nutné před každým buněčným dělením zdvojnásobit množství genetické informace v buňce. K tomu slouží pochod zvaný DNA replikace - vytváří se komplementární vlákno k původnímu. Proces je umožněn enzymy, které rozvolňují šroubovici (helikázy), enzymy, které přikládají jednotlivé báze (polymerázy), spojovací enzymy (ligázy) a další. Výsledkem jsou dvě identické dvoušroubovice DNA. Viz DNA
  • Transkripce - Jde o sestavení molekuly mRNA podle záznamu v DNA. Uplatňují se zde enzymy k rozplétání DNA a připojování bází k RNA. Výsledná RNA přenáší informaci z jádra do cytoplasmy.
  • Translace - na ribozomech se překládá pořadí nukleových kyselin na RNA do primární struktury proteinů připojováním aminokyselinových zbytků. Překlad probíhá podle genetického kódu, který určuje párování triplet - tRNA

Vzácný

  • Reverzní transkripce - retroviry dokáží svou RNA přepsat do DNA a začlenit ji do genomu hostitele. Této schopnosti se často využívá v biotechnologii, například při vytváření cDNA. Enzym toto umožňující se nazývá reverzní transkriptáza
  • Přepis RNA - RNA - některé RNA-viry dokáží přepisovat svou RNA do další RNA a tak se množit v buňce.
  • Přímý přepis DNA - protein - v laboratorních podmínkách (v systému in vitro) lze tímto způsobem - tedy bez mezikroku přes RNA - připravit proteiny

Kritika centrálního dogmatu

  • Epigenetika - epigenetické procesy jsou významní činitelé ovlivňující transkripci genů, jde o úpravu genetické informace pomocí enzymů, například jejich methylací.
  • Priony - proteiny, které se vyskytují v několika různých konformacích. Některé formy dokáží ovlivnit protein v jiné formě, aby se sbalil stejně jako je jejich forma. Při tom však nedochází ke změně primární struktury, proto to není porušení centrálního dogmatu.

Související články