ความเชื่อกลางของอณูชีววิทยาคืออะไร? - ชีววิทยา - 2026

เชื่อกลางของอณูชีววิทยากล่าวว่าสารพันธุกรรมจะถูกคัดลอกลงใน RNA และแปลเป็นโปรตีนแล้ว

นั่นคือในระเบียบวินัยนี้ถือว่าการไหลของข้อมูลในสิ่งมีชีวิตไปในทิศทางเดียวเท่านั้น: ยีนจะถูกถ่ายทอดลงใน RNA

แนวทางนี้เผยแพร่สู่สาธารณะในปี พ.ศ. 2514 ไม่กี่ปีหลังจากที่มีการค้นพบการทำงานของตัวส่งสัญญาณของโมเลกุลกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA)

ฟรานซิสคริกเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่เปิดเผยแนวคิดนี้โดยอธิบายถึงการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมโดยใช้ข้อมูลที่มีอยู่ในขณะนั้น

ในแบบคู่ขนาน Howard Temin เสนอความเป็นไปได้ที่ RNA สามารถทำหน้าที่ในการสังเคราะห์ดีเอ็นเอเป็นกรณีพิเศษ แต่เป็นไปได้

ข้อเสนอนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในชุมชนวิทยาศาสตร์เนื่องจากความนิยมของความเชื่อและเนื่องจากเป็นกระบวนการที่จะเกิดขึ้นได้ในเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสอาร์เอ็นเอบางชนิดเท่านั้น

อณูชีววิทยาศึกษาอะไร?

อณูชีววิทยาเป็นไปตามโครงการจีโนมมนุษย์ "การศึกษาโครงสร้างหน้าที่และองค์ประกอบของโมเลกุลที่สำคัญทางชีววิทยา"

โดยเฉพาะอย่างยิ่งอณูชีววิทยาศึกษาฐานโมเลกุลของกระบวนการจำลองแบบถอดความและการแปลสารพันธุกรรม

นักชีววิทยาระดับโมเลกุลพยายามทำความเข้าใจว่าระบบเซลล์มีปฏิสัมพันธ์อย่างไรในแง่ของ DNA, RNA และการสังเคราะห์โปรตีน

แม้ว่านักชีววิทยาระดับโมเลกุลจะใช้เทคนิคพิเศษเฉพาะในสาขาของเขา แต่เขาก็รวมเอาเทคนิคเหล่านี้เข้ากับพันธุศาสตร์และชีวเคมีโดยทั่วไปมากกว่า

วิธีการส่วนใหญ่ของเขาเป็นเชิงปริมาณซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีความสนใจอย่างมากในส่วนต่อประสานของสาขาวิชานี้และวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์: ชีวสารสนเทศศาสตร์และ / หรือชีววิทยาเชิงคำนวณ

อณูพันธุศาสตร์ได้กลายเป็นสาขาย่อยที่โดดเด่นมากในอณูชีววิทยา

ความเชื่อกลางของอณูชีววิทยาทำงานอย่างไร?

สำหรับผู้ที่ปกป้องแนวคิดนี้กระบวนการมีดังนี้:

การถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรม

ผลงานของ Gregor Mendel ในปีพ. ศ. 2408 พวกเขาแสดงให้เห็นถึงก่อนหน้าของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่อนุญาตให้โมเลกุลดีเอ็นเอค้นพบระหว่างปีพ. ศ. 2411 ถึง พ.ศ. 2412 โดย Friedrich Miescher

การรู้โครงสร้างหลักของดีเอ็นเอทำให้สามารถรู้กระบวนการสังเคราะห์ที่เหมือนกันและวิธีการเข้ารหัสข้อมูลทางพันธุกรรม

การจำลองดีเอ็นเอ

จากนั้นการค้นพบโครงสร้างทุติยภูมิของ DNA ทำให้สามารถสร้างแบบจำลองโครงสร้างเกลียวคู่ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในปัจจุบัน แต่เป็นการเปิดเผยในเวลานั้น

การเปิดเผยดังกล่าวก่อให้เกิดการสำรวจการจำลองแบบดีเอ็นเอซึ่งเป็นกระบวนการที่สำคัญสำหรับการอยู่รอดของเซลล์ซึ่งประกอบด้วยการแบ่งตัวโดยไมโทซิสและต้องมีการจำลองแบบก่อนเพื่ออนุรักษ์สารพันธุกรรม

ในปีพ. ศ. 2501 Matthew Meselson และ Frank Stahl ยืนยันว่าการจำลองแบบนี้เป็นแบบกึ่งอนุรักษ์นิยมเนื่องจากหนึ่งในเครือข่ายได้รับการอนุรักษ์และทำหน้าที่เป็นแม่แบบในการสังเคราะห์ส่วนประกอบ

ในกระบวนการนี้โปรตีนเช่น DNA polymerase แทรกแซงซึ่งจะเพิ่มนิวคลีโอไทด์ให้กับสายโซ่ใหม่โดยใช้ของเดิมเป็นแม่แบบ

การถอดความดีเอ็นเอ

การค้นพบและคำอธิบายของกระบวนการนี้ตอบคำถามว่าดีเอ็นเอและโปรตีนมีความสัมพันธ์กันอย่างไรเมื่ออยู่ในที่ต่างๆในเซลล์

โมเลกุลระดับกลางที่ทำให้ความสัมพันธ์นี้เป็นไปได้กลายเป็นกรดไรโบนิวคลีอิกที่โตเต็มที่ (RNA)

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง RNA polymerase เป็นโมเลกุลที่ใช้แม่แบบจากหนึ่งในสาย DNA ซึ่งจะสร้างโมเลกุล RNA ใหม่ สิ่งนี้เกิดขึ้นตามความสมบูรณ์ของฐาน

กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือเป็นกระบวนการที่ข้อมูลจากส่วนของ DNA ถูกทำซ้ำในส่วนของ Messenger RNA (mRNA)

ผลิตภัณฑ์ของการถอดเสียงเป็นกลุ่มสารอาร์เอ็นเอ (mRNA) ที่โตเต็มที่

การแปล RNA

ในขั้นสุดท้าย RNA ของสารที่เป็นผู้ใหญ่ (mRNA) ทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน ที่นี่ไรโบโซมจะแทรกแซงร่วมกับโมเลกุลของการส่งผ่าน RNA tRNA

ไรโบโซมแต่ละอันแปลความหมายของนิวคลีโอไทด์ mRNA ทั้งสามเรียกว่าโคดอนและเสริมด้วยแอนติโคดอนที่ tRNA แต่ละตัวมี

tRNA นี้มีกรดอะมิโนที่จะเข้ากับห่วงโซ่พอลิเปปไทด์เพื่อให้มันพับเป็นโครงสร้างที่ถูกต้อง

ในเซลล์โปรคาริโอตการถอดความและการแปลสามารถเกิดขึ้นร่วมกันได้ในขณะที่ในเซลล์ยูคาริโอตการถอดความเกิดขึ้นในนิวเคลียสของเซลล์และการแปลเกิดขึ้นในไซโทพลาซึม

การเอาชนะ Dogma

ในช่วงทศวรรษที่ 1960 มีการพบเห็นไวรัสบางชนิดทำให้เซลล์สามารถ "ย้อนกลับถอดเสียง" RNA ไปเป็น DNA ได้

กรณีดังกล่าวเป็นกรณีของโปรตีน Reverse Transcriptase (RT) ซึ่งรับผิดชอบในการใช้แม่แบบ HIV RNA เพื่อสังเคราะห์ DNA ที่ติดเชื้อสองเส้นเพื่อรวมเข้ากับ DNA ของเซลล์

ปัจจุบันโปรตีนนี้ถูกใช้ในห้องปฏิบัติการและทำให้ Howard Temin, David Baltimore และ Renato Dulbecco ได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ในปีพ. ศ. 2518

ในทางกลับกันมีไวรัสอื่น ๆ ที่ทำจาก RNA ซึ่งสามารถสังเคราะห์สายโซ่ RNA จากที่มีอยู่แล้วได้

สาเหตุที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงนี้สามารถพบได้ในข้อบกพร่องในลำดับการกำกับดูแลของยีนที่มีผลต่อการแสดงออกของโปรตีนและกระบวนการถอดความของยีนอย่างน้อยหนึ่งยีน

การค้นพบเหล่านี้เป็นพื้นฐานของการวิจัยมากมายในสาขาอณูชีววิทยาเช่นการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับโรคมะเร็งโรคเกี่ยวกับระบบประสาทหรือชีววิทยาสังเคราะห์

ในระยะสั้นความเชื่อกลางของชีววิทยาระดับโมเลกุลคือความพยายามที่จะอธิบายว่าการไหลของข้อมูลทางพันธุกรรมทำงานอย่างไรในสิ่งมีชีวิต

ความพยายามนี้เอาชนะได้หลังจากการวิจัยทางวิทยาศาสตร์หลายปีซึ่งทำให้เราสามารถเสนอคำอธิบายได้ใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากขึ้น

อ้างอิง

1. VITAE Digital Biomedical Academy (s / f) อณูยา. มุมมองใหม่ด้านการแพทย์ สืบค้นจาก: caibco.ucv.ve
2. Coriell สถาบันเพื่อการวิจัยทางการแพทย์ (s / f) อณูชีววิทยาคืออะไร. สืบค้นจาก: coriell.org
3. Durantes, Daniel (2015). หลักปฏิบัติกลางของอณูชีววิทยา สืบค้นจาก: Investigationarentiemposrevñados.wordpress.com
4. มั ณ ฑ์, อนัญญา (2557). อณูชีววิทยาคืออะไร. สืบค้นจาก: news-medical.net
5. ธรรมชาติ (s / f) อณูชีววิทยา. ดึงมาจาก: nature.com
6. วิทยาศาสตร์รายวัน (s / f) อณูชีววิทยา. สืบค้นจาก: sciencedaily.com
7. มหาวิทยาลัยเวราครูซ (s / f) อณูชีววิทยา. กู้คืนจาก: uv.mx.