Wat is het centrale dogma in de biologie?
Het centrale dogma (soms gekapitaliseerd als Centraal Dogma) van de moleculaire biologie is dat informatie in biologische systemen slechts in één richting stroomt: van DNA naar RNA naar eiwitten. Het centrale dogma werd voor het eerst geformuleerd door Francis Crick, een van de mede-ontdekkers van de structuur van het DNA, in 1958 en gepopulariseerd in een Nature- artikel gepubliceerd in 1970. Sinds het werd geformuleerd, bleek dat het centrale dogma niet altijd vasthouden (in tegenstelling tot de naam ervan) en onder bepaalde omstandigheden, zoals virussen of speciale interventies in een laboratorium, zijn andere soorten informatiestromen mogelijk.
De term "centraal dogma" is slechts een uitdrukking; het betekent niet dat het idee onfeilbaar is of op een of andere manier verband houdt met religieus dogma. Crick betreurde later het gebruik van het woord 'dogma' om zijn idee uit te leggen, vanwege alle problemen die het hem veroorzaakte.
In de biologie zijn er drie typische soorten informatiestromen die in alle levende cellen voorkomen: DNA dat zichzelf modificeert, DNA naar RNA en RNA naar eiwitten. DNA is in staat tot zelfreplicatie in een proces dat DNA-replicatie wordt genoemd.
In de cel dient RNA als proxy, de signaalgever voor DNA-moleculen die eiwitten synthetiseren. Het proces waarbij DNA RNA maakt, wordt transcript genoemd. De volledige DNA-uitlezing van elk organisme, het genoom genoemd, bevat een volledige set instructies voor het maken van alle RNA en eiwitten waaruit het organisme bestaat. Als het RNA eenmaal door het DNA is aangemaakt, kan het niet meer worden teruggenomen of anderszins worden gemanipuleerd en kan RNA het RNA niet veranderen. Zodra RNA de eiwitten synthetiseert (translatie genoemd), kunnen de eiwitten de informatie-inhoud van het DNA of RNA niet beïnvloeden. Hoewel, het DNA nieuwe eiwitten kan produceren om reeds bestaande eiwitten te demonteren of anderszins te manipuleren.
In een laboratorium of met virussen zijn drie extra manipulaties mogelijk. Een daarvan is RNA-modificerend DNA, reverse transcriptie genoemd. Dit gebeurt in het geval van RNA-retrovirussen, zoals HIV, die de DNA-machines van de gastheercel kapen. Een andere manipulatie is RNA dat zichzelf manipuleert, RNA-replicatie genoemd, wat bij sommige RNA-virussen gebeurt. De laatste is de directe vertaling van DNA naar eiwit, een paar keer aangetoond in het laboratorium, hoewel het grotendeels onontgonnen blijft.
Verschillende manipulaties zijn onmogelijk, althans met ons huidige niveau van technologie. Deze omvatten het teruggaan van een eiwit naar het DNA of RNA dat het heeft gemaakt, of het gebruik van eiwitten om extra eiwitten te bouwen.