Was ist in der Biologie das zentrale Dogma?
Das zentrale Dogma (manchmal als zentrales Dogma bezeichnet) der Molekularbiologie ist, dass Informationen in biologischen Systemen nur in eine Richtung fließen: von DNA über RNA zu Proteinen. Das zentrale Dogma wurde erstmals 1958 von Francis Crick, einem der Mitentdecker der DNA-Struktur, formuliert und in einem 1970 veröffentlichten Nature- Paper populär gemacht immer halten (entgegen seinem Namen), und unter bestimmten Bedingungen, z. B. bei Viren oder besonderen Eingriffen in ein Labor, sind andere Arten des Informationsflusses möglich.
Der Begriff "zentrales Dogma" ist nur eine Phrase; es bedeutet nicht, dass die Idee unfehlbar ist oder in irgendeiner Weise mit religiösen Dogmen in Verbindung gebracht wird. Crick bereute es später, das Wort "Dogma" verwendet zu haben, um seine Idee zu erklären, wegen all der Schwierigkeiten, die es ihm bereitete.
In der Biologie gibt es drei typische Arten des Informationsflusses, die in allen lebenden Zellen auftreten: DNA, die sich selbst modifiziert, DNA zu RNA und RNA zu Proteinen. DNA kann sich in einem als DNA-Replikation bezeichneten Prozess selbst replizieren.
In der Zelle dient RNA als Proxy, als Signalgeber für DNA-Moleküle, die Proteine synthetisieren. Der Prozess, bei dem DNA RNA erzeugt, wird als Transkript bezeichnet. Die vollständige DNA-Ablesung jedes Organismus, genannt Genom, enthält eine vollständige Anleitung zur Herstellung aller RNAs und Proteine, die den Organismus ausmachen. Sobald die RNA von der DNA erzeugt wurde, kann sie nicht zurückgenommen oder auf andere Weise manipuliert werden, und die RNA kann die RNA nicht verändern. Sobald die RNA die Proteine synthetisiert (als Translation bezeichnet), können die Proteine den Informationsgehalt der DNA oder RNA nicht beeinflussen. Die DNA kann jedoch neue Proteine produzieren, um bereits vorhandene Proteine zu zerlegen oder auf andere Weise zu manipulieren.
In einem Labor oder mit Viren sind drei zusätzliche Manipulationen möglich. Eine ist RNA-modifizierende DNA, die als reverse Transkription bezeichnet wird. Dies geschieht im Fall von RNA-Retroviren wie HIV, die die DNA-Maschinerie der Wirtszelle entführen. Eine andere Manipulation ist die RNA-Manipulation selbst, die als RNA-Replikation bezeichnet wird und bei einigen RNA-Viren auftritt. Die letzte ist die direkte Translation von DNA zu Protein, die einige Male im Labor demonstriert wurde, obwohl sie noch weitgehend unerforscht ist.
Zumindest auf dem heutigen Stand der Technik sind mehrere Manipulationen nicht möglich. Dazu gehört das Zurückverfolgen eines Proteins zu der DNA oder RNA, die es erzeugt hat, oder die Verwendung von Proteinen zum Aufbau zusätzlicher Proteine.