Wat is het centrale dogma van moleculaire biologie

Het centrale dogma van de moleculaire biologie beschrijft de informatiestroom van DNA via RNA naar eiwitten. Deze informatiestroom wordt genexpressie genoemd. Het gebeurt via twee hoofdprocessen: transcriptie en vertaling. Transcriptie is de synthese van een RNA-molecuul dat de coderende sequentie van een gen bevat. Vertaling volgt transcriptie en waarin de aminozuursequentie van een gen wordt gesynthetiseerd op basis van de coderende sequentie in mRNA.

Key Areas Covered

1. Wat is het centrale dogma van moleculaire biologie
       -  De stroom van informatie in DNA
2. Wat zijn de ongebruikelijke stromen van informatie
       - Omgekeerde transcriptie, RNA-replicatie, directe vertaling

Sleutelbegrippen: centraal dogma van moleculaire biologie, DNA, proteïnen, RNA, transcriptie, vertaling

Wat is het centrale dogma van moleculaire biologie

Het centrale dogma van de moleculaire biologie beschrijft het proces waarmee de informatie in genen in eiwitten stroomt: DNA → RNA → eiwit. DNA bevat genen die coderen voor eiwitten. RNA is het tussenproduct tussen DNA en eiwitten. Het draagt ​​informatie in genen van de kern tot het cytoplasma in eukaryoten. Eiwitten zijn de bepalende factoren voor de structuur en de functie van een bepaalde cel. Een eiwit is samengesteld uit een aminozuursequentie, die de coderende sequentie van een gen is. Genexpressie is het proces van het synthetiseren van eiwitten op basis van de instructies in genen. De twee stappen van genexpressie zijn transcriptie en translatie.

Figuur 1: Centraal dogma van moleculaire biologie

Wat zijn ongebruikelijke stromen van informatie

Naast de universele stroom van informatie van DNA naar RNA naar eiwitten, komen sommige alternatieve mechanismen voor in verschillende soorten organismen. Reverse transcriptie, RNA-replicatie en directe vertaling van DNA in eiwitten zijn drie van dergelijke ongewone informatiestromen.

Transcriptie omdraaien

Het overbrengen van de informatie van RNA in DNA vindt plaats tijdens het omgekeerde transcriptieproces. Het komt vooral voor in retrovirussen zoals HIV. Ook vindt reverse transcriptie plaats in retrotransposons en tijdens telomere synthese in eukaryoten. Na reverse transcriptie stroomt de informatiestroom zoals gebruikelijk van cDNA naar RNA naar proteïnen.

RNA-replicatie

Het kopiëren van de RNA-informatie in een ander RNA gebeurt tijdens het RNA-replicatieproces. Het enzym dat betrokken is bij RNA-replicatie is RNA-afhankelijk RNA-polymerase. Het treedt op tijdens RNA-silencing en RNA-bewerking in eukaryoten.

Directe vertaling

Eukaryote ribosomen kunnen in vitro eiwitten van enkelstrengig DNA synthetiseren. Figuur 2 toont de drie soorten ongebruikelijke informatiestromen in groene pijlen.

Figuur 2: ongewone informatiestroom

Conclusie

Het centrale dogma van de moleculaire biologie beschrijft de informatiestroom van DNA naar RNA naar eiwitten. Eiwitsynthese is het mechanisme van genexpressie. Het gebeurt door de transcriptie van DNA in RNA en translatie van RNA in eiwitten.

Referentie:

1. "4.1 Centraal dogma van moleculaire biologie." Stichting CK-12, Beschikbaar Hier.

Afbeelding met dank aan:

1. "Centraal Dogma van moleculaire biochemie met enzymen" door Dhorspool op en.wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Extended Central Dogma with Enzymes" door gebruiker: Dhorspool (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia