ADVERTISEMENT

'Dogma Qendrore e Biologjisë Molekulare': A duhet të kenë ndonjë vend 'Dogmat' dhe 'Figurat e Kultit' në shkencë?

Dogma qendrore e molekulës biologji merret me transferimin e detajuar mbetje pas mbetje të informacionit sekuencial nga ADN-ja në proteinë nëpërmjet ARN-së. Ai thotë se një informacion i tillë është i njëanshëm nga ADN-ja në proteinë dhe nuk mund të transferohet nga proteina as te proteina as te acidi nukleik'' (Crick F., 1970).

Stanley Miller kreu eksperimente në vitin 1952 dhe një tjetër në 1959 për të kuptuar dhe deshifruar origjinën e jetës në mjedisin tokësor primordial dhe jetoi deri në vitin 2007. Gjatë kohës së tij, ADN-ja u kuptua si një e rëndësishme biologjik molekula, në fakt molekula biologjike më e rëndësishme për sa i përket polimerit informativ. Megjithatë, Miller-i dukej se kishte humbur plotësisht të përmendte "molekulën informative të lidhur me acidin nukleik" në veprat dhe mendimet e tij.

Një aspekt kurioz rreth eksperimentit të Millerit është se përse ai humbi të kërkonte polimerin informues të acidit nukleik në kushtet e hershme të tokës, dhe u fokusua vetëm në aminoacide? A është për shkak se ai nuk përdori prekursorët e fosfatit, megjithëse fosfori ka të ngjarë të jetë i pranishëm në kushtet primitive të shpërthimit vullkanik? Apo e supozoi këtë proteinë a mund të ishte vetëm polimeri informues dhe për këtë arsye kërkohej vetëm për aminoacide? A ishte ai i bindur se proteina është baza e origjinës së jetës dhe për këtë arsye kërkoi vetëm ekzistencën e aminoacideve në eksperimentin e tij apo faktin që proteinat kryejnë të gjitha funksionet në trupin e njeriut dhe janë baza e asaj që ne jemi fenotipisht dhe për këtë arsye janë më shumë të rëndësishme se acidet nukleike, të cilat ai mund të kishte menduar në atë kohë?

Dihej shumë për proteinat dhe funksionalitetin e tyre 70 vjet më parë dhe më pak për acidin nukleik në atë kohë. Meqenëse proteinat janë përgjegjëse për të gjitha reaksionet biologjike në trup, prandaj Miller mendoi se ato duhet të jenë bartës të informacionit; dhe prandaj kërkoi blloqe ndërtuese të proteinave vetëm në eksperimentet e tij. Është e besueshme që blloqet e ndërtimit të acidit nukleik janë formuar gjithashtu, por ishin të pranishme në sasi të tilla gjurmë që nuk mund të zbuloheshin për shkak të mungesës së instrumenteve të sofistikuara.

ADN struktura u zbulua një vit më vonë në 1953, që propozoi një strukturë spirale të dyfishtë për ADN-në dhe foli për vetinë e saj replikuese. Kjo lindi të famshmen 'Dogma qendrore i Biologjisë Molekulare' në 1970 nga shkencëtari i famshëm Francis Crick!1 Dhe shkencëtarët u akorduan aq shumë dhe u bindën nga dogma qendrore që ata nuk kërkuan prapa për pararendësit e acidit nukleik në kushtet primitive të tokës.

Historia duket se nuk përfundon me Millerin; Askush nuk duket se ka kërkuar pararendës të acidit nukleik në kushtet primitive të tokës për një kohë shumë të gjatë - diçka shumë befasuese në këtë fazë të shkencës që lëviz me shpejtësi. Megjithëse ka raporte për sintezën e adeninës në një kontekst prebiotik2 por raporte të rëndësishme të sintezës prebiotike të prekursorëve nukleotidikë ishin nga Sutherland3 në vitin 2009 e në vazhdim. Në vitin 2017 studiuesit4 simuloi kushte të ngjashme reduktuese siç përdoren nga Miller dhe Urey për të prodhuar nukleobazat e ARN-së duke përdorur shkarkime elektrike dhe ndikime plazmatike të drejtuara nga lazeri me fuqi të lartë.

Nëse Miller e kishte menduar në të vërtetë proteinën si polimer informues, atëherë lind pyetja, "A është vërtet proteina një polimer informacioni"? Pas gati gjysmë shekulli të dominimit të 'dogmës qendrore', ne mund të shohim letrën e Koonin5 të vitit 2012 me titull 'A qëndron ende dogma qendrore? Historia e prionit, një proteinë e palosur gabimisht që shkakton sëmundje, është një rast i tillë. Pse proteina prion e palosur gabimisht në trup nuk shkakton përgjigje imune dhe/ose eliminohet nga sistemi? Në vend të kësaj, kjo proteinë e palosur gabimisht fillon të bëjë proteina të tjera të ngjashme me të si "të këqija" siç është rasti në sëmundjen CZD. Pse proteinat "të mira" udhëhiqen/diktohen nga proteina tjetër "e keqe" për t'u palosur gabimisht dhe pse mekanizmi qelizor nuk e ndalon këtë? Çfarë informacioni ka kjo proteinë e palosur gabimisht që "transferohet" te proteinat e tjera të ngjashme dhe ato fillojnë të veprojnë në mënyrë të çrregullt? Më tej, prionët tregojnë veti jashtëzakonisht të pazakonta, veçanërisht rezistencë të jashtëzakonshme ndaj trajtimit që çaktivizon edhe molekulat më të vogla të acidit nukleik, siç është rrezatimi UV me dozë të lartë.6. Prionët mund të shkatërrohen duke u ngrohur paraprakisht në temperatura mbi 100°C në prani të detergjenteve të ndjekur nga trajtimi enzimatik7.

Studimet në maja kanë treguar se proteinat prion posedojnë një domen të çrregullt përcaktues të prionit që shkakton kalimin e saj konformativ nga proteina e mirë në proteina "e keqe".8. Konformacioni i prionit formohet spontanisht në një frekuencë të ulët (në rendin 10-6)9 dhe kalimi në dhe nga gjendja e prionit rritet në kushte stresi10. Mutantët janë izoluar në gjenet heterologe të prionit, me frekuencë shumë më të lartë të formimit të prionit11.

A sugjerojnë studimet e mësipërme që proteinat e prionit të palosura gabimisht kalojnë informacion tek proteinat e tjera dhe ndoshta mund të kthehen në ADN për të shkaktuar mutacione në gjenet e prionit? Asimilimi gjenetik i trashëgimisë fenotipike të varur nga prioni sugjeron se mund të jetë e mundur. Megjithatë, deri më sot, përkthimi i kundërt (proteina në ADN) nuk është zbuluar dhe duket shumë e pamundur të zbulohet ndonjëherë për shkak të ndikimit të fortë të dogmës qendrore dhe mungesës së mundshme të financimit për përpjekje të tilla. Megjithatë, mund të imagjinohet që mekanizmat themelorë molekularë për kanalin e transferimit të informacionit nga proteina në ADN janë krejtësisht të ndryshëm nga përkthimi hipotetik i kundërt dhe mund të dalin në dritë në një moment në kohë. Është e vështirë t'i përgjigjesh kësaj pyetjeje, por sigurisht që fryma e lirë e papenguar e kërkimit është shenjë dalluese e shkencës dhe martesa me një dogmë ose kult janë mallkim për shkencën dhe ka potencial për të programuar të menduarit e komunitetit shkencor.

***

Referencat:

1. Crick F., 1970. Dogma qendrore e biologjisë molekulare. Nature 227, 561–563 (1970). DOI: https://doi.org/10.1038/227561a0

2. McCollom TM., 2013. Miller-Urey dhe përtej: Çfarë kemi mësuar rreth reaksioneve të sintezës organike prebiotike në 60 vitet e fundit? Rishikimi vjetor i Tokës dhe Shkencave Planetare. Vëll. 41:207-229 (data e botimit të vëllimit maj 2013) Botuar për herë të parë në internet si një rishikim paraprakisht më 7 mars 2013. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-earth-040610-133457

3. Powner, M., Gerland, B. & Sutherland, J., 2009. Sinteza e ribonukleotideve pirimidine të aktivizuara në kushte prebiotike të besueshme. Nature 459, 239–242 (2009). https://doi.org/10.1038/nature08013

4. Ferus M, Pietrucci F, et al 2017. Formimi i nukleobazave në një atmosferë reduktuese Miller-Urey. PNAS 25 Prill 2017 114 (17) 4306-4311; botuar për herë të parë më 10 prill 2017. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1700010114

5. Koonin, EV 2012. A qëndron ende dogma qendrore?.Biol Direct 7, 27 (2012). https://doi.org/10.1186/1745-6150-7-27

6. Bellinger-Kawahara C, Cleaver JE, Diener TO, Prusiner SB: Prionët e pastruar të scrapie i rezistojnë inaktivizimit nga rrezatimi UV. J Virol. 1987, 61 (1): 159-166. E disponueshme në internet në https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3097336/

7. Langeveld JPM, Jeng-Jie Wang JJ, et al 2003. Degradimi enzimatik i proteinës Prion në trungun e trurit nga gjedhët dhe delet e infektuara. Journal of Infectious Diseases, Volume 188, Issue 11, 1 Dhjetor 2003, Faqe 1782–1789. DOI: https://doi.org/10.1086/379664.

8. Mukhopadhyay S, Krishnan R, Lemke EA, Lindquist S, Deniz AA: Një monomer prion maja i shpalosur në mënyrë vendase adopton një grup strukturash të shembur dhe me luhatje të shpejtë. Proc Natl Acad Sci US A. 2007, 104 (8): 2649-2654. 10.1073/pnas.0611503104..DOI:: https://doi.org/10.1073/pnas.0611503104

9. Chernoff YO, Newnam GP, Kumar J, Allen K, Zink AD: Dëshmi për një mutator proteinash në maja: roli i ssb-së së lidhur me Hsp70 në formimin, stabilitetin dhe toksicitetin e prionit [PSI]. Mol Cell Biol. 1999, 19 (12): 8103-8112. DOI: https://doi.org/10.1128/mcb.19.12.8103

10. Halfmann R, Alberti S, Lindquist S: Prionet, homeostaza e proteinave dhe diversiteti fenotipik. Trendet Cell Biol. 2010, 20 (3): 125-133. 10.1016/j.tcb.2009.12.003.DOI: https://doi.org/10.1016/j.tcb.2009.12.003

11. Tuite M, Stojanovski K, Ness F, Merritt G, Koloteva-Levine N: Faktorët qelizorë të rëndësishëm për formimin de novo të prioneve të majave. Biochem Soc Trans. 2008, 36 (Pt 5): 1083-1087.DOI: https://doi.org/10.1042/BST0361083

***

Rajeev Soni
Rajeev Sonihttps://www.RajeevSoni.org/
Dr. Rajeev Soni (ORCID ID : 0000-0001-7126-5864) ka një doktoraturë. në Bioteknologji nga Universiteti i Kembrixhit, MB dhe ka 25 vjet përvojë duke punuar në të gjithë globin në institute dhe shumëkombëshe të ndryshme si Instituti i Kërkimeve Scripps, Novartis, Novozymes, Ranbaxy, Biocon, Biomerieux dhe si hetues kryesor me US Naval Research Lab. në zbulimin e barnave, diagnostikimin molekular, shprehjen e proteinave, prodhimin biologjik dhe zhvillimin e biznesit.

Regjistrohu në buletinin tonë

Për tu azhurnuar me të gjitha lajmet, ofertat dhe njoftimet më të fundit.

Shumica Artikuj popullore

Flakët nga Vrima e Zezë Binare Supermassive OJ 287 vendosin kufizime në "Jo...

Observatori infra i kuq i NASA-s Spitzer ka vëzhguar së fundmi shpërthimin...

Barra e sëmundjes: Si ka ndikuar COVID-19 në jetëgjatësinë

Në vende si Britania e Madhe, SHBA dhe Italia të cilat janë...
- Reklama -
94,221TifozëtLike
47,609Followersndjek
1,772Followersndjek
30SubscribersRegjistrohu