Hooolis a todos. Como sabe hasta un niño de primaria, es una teoría que postula que la información genética fluye en una sola dirección, del ADN al ARN y de este a la proteína, o del ARN directamente a la proteína.
Ya sabemos, por supuesto -estamos muy enterados de estas cosas de los fundamentos de la ciencia- en biología se han de formular las cosas como hipótesis, y un dogma es una experiencia mucho más religiosa (una proposición tenida por cierta e innegable), pero es que fue St. Francis Crick, sorry Sir Francis Crick quien eliegió el término "dogma"en 1 958; según él para no repetirse demasiado porque ya había usado la palabra hipótesis en la "hipótesis secuencial", y además quería sugerir un principio mucho más poderoso que lo que se implica en los habituales hipótesis y teoría. Pero cualquier paralelismo con las religiones que hablan de principios irrefutables es pura coincidencia, que somos todos muy mal pensados, que el mismo Crick dice que usó lo de dogma sin saber lo que significaba, solo porque le moló.
Ya, a él y a muchos teóricos del neodarwinismo más estricto y draconiano, que eran conscientes de las implicaciones tajantes y terminantes de la palabra dogma (aunque no lo hubieran buscado en el diccionario, ayy, es que no hay tiempo para todo).
Dicho esto, se hicieron gráficos muy chulos con las direcciones en las que fluye la información según propuso Crick. (me pregunto por qué no se estampará en camisetas como lo de E=mc2 y tantos otros, seguro que se vendía un montón) pero que deberíamos entender que en biología molecular todo es más complejo de lo que se planteó en la segunda década del siglo XX (ya he dicho que se acuñó el término en 1 958, y hay que añadir que en 1 970 el Nature volvió a usar el término).
Imagen de la sabelotodo , en líneas discontinuas los casos especiales de los que hablaré ahora. Pero... ¿a que estaría genial estampar una camiseta con esto y la frase "esto es un dogma"?
¿Qué sucede con los retrovirus y los priones y el dogma central de Dña Biología Molecular? Preguntaron hace tiempo en Quora.
Bien, los retrovirus son unas de esos elementos biológicos (que están en un caso interesante de no saber bien si eliminarlos por completo del sistema de los seres vivos; esto será material para otro post) que han sitiado al "dogma"; pero hay otros:
- Los virus pertenecientes a la clase de duplicación VI y VII de Baltimore, como, por ejemplo, los Retroviridae (como el VIH) y Caulimoviridae, tienen la potestad de sintetizar ADN mediante una polimerasa, la transcriptasa inversa, que tiene como molde ARN. Esto supone una evasión al dogma, que sólo permite la duplicación del ADN empleando ARN, y que supedita el ARN al ADN.
- Otra situación que rompe con la secuencia definida por el dogma es la posibilidad de obtener proteína in vitro, en un sistema libre de células y en ausencia de ARN, por lectura directa del ADN mediante ribosomas, en un entorno en presencia del quimioterápico neomicina.
- Existen ARN con propiedades autocatalíticas, los ribozimas, capaces de modificarse y duplicarse a sí mismos, en ausencia de proteína y ADN.
¿Y los priones?, pues las proteínas (hasta donde hemos llegado a conocer) no son capaces de generar proteínas, lo que sí que pueden hacer es transformar proteínas normales en proteínas infecciosas que invadan las células y repitan el proceso.
La cosa va así, en muchos organismos las proteínas priónicas son glicoproteínas normales que pueden cumplir determinadas funciones muy deseables para el organismo (algunos experimentos han demostrado que tienen un papel activo en el correcto desarrollo neuronal, y también se han relacionado los priones con proteínas de transducción de señales, la adhesión celular y la regulación y distribución de los receptores de acetilcolina
). El problema es que una transformación en su estructura secundaria (ed decir su plegamiento tridimensional) las puede convertir en proteínas priónicas patogénicas, lo que se suele conocer como priones. Estos priones son los que pueden infectar células y transformar a su vez la estructuras de proteínas priónicas “buenas” en infecciosas. Sobre cómo lo hacen, todavía estamos en el campo de la hipótesis, el caso es que lo hacen.
Esto es realmente asombroso, pero al no generar proteínas a partir de proteínas sino transformarlas, deberíamos hacer un nuevo esquema en el que las líneas no impliquen generación sino transformación.
Ahora bien, hay más procesos ligados al control de la generación de ADN, ARN y proteínas que no están recogidos en el Dogma, como las modificaciones post-transcripcionales de proteínas por determinados enzimas, las inteínas (Intein - Wikipedia), la epigenética capaz de provocar que el mismo gen sintetice diferentes proteínas en células de diferentes órganos de tu cuerpo -entre muchas, muchas cosas más-, y en proceso de fuertes discusiones pero lo suficientemente sólidas para no pasarlas por alto, las objecciones al dogma puestas por James Shapiro y agrupadas con la denominación “Ingeniería Genética Narural” (Natural genetic engineering - Wikipedia, incluye a la epigenética pero esta última me parece tan importante que la he sacado fuera).
Así que esta es una pequeña introducción. En el texto original que escribí hace ya... 4 años, bueno las rubias somos eternas ¿verdad?, añadí más material de referencia, pero escrito por mí, solo está el tema de la herencia epigenética intergeneracional (vendrá en el siguiente post) y un comentario que pondré en otro. Ahora lo voy a poner como comentario aquí para recordármelo subir más adelante.
Hmmm, y a todo esto, ¿a dónde voy a parar?, ¿A que la biología se actualiza? Interesante, pero no lo suficientemente atractivo. Dije que dogma está sitiado porque se transmite información en sentido contrario. Y no es lo único que está obsoleto y sitiado, para otro post el asuntillo de que la barrera de Weissmann no existe, ya entraré más a fondo.
Y el panorama que se dibuja en el fondo es el de los seres vivos siendo capaces de adquirir información del ambiente, información que condiciona la actuación de sus moléculas ligadas a la herencia.
Sí, obviamente me interesa el neolamarckismo... pero porque sin su núcleo filosófico es imposible enfrentar la pregunta que me ha movido durante varios años de escribir biología: ¿cómo adquieren los serse vivos sus instintos naturales, la enciclopedia más extraña e intrincada de comportamientos que tanto minusvaloramos?
Y por supuesto: ¿qué es aquello de lo que no se habla cuando se habla de biología?
Sin olvidar mi pasión por lo que hacen los seres vivos todo el rato: encontrar la forma de romper las supuestas reglas. Es el juego de la vida, y los jugadores se apuestan justamente eso, la vida. Ponen en marcha un increíble arsenal de recursos creativos para sobrevivir, en cualquier nivel, desde el molecular hasta el etológico.
Un saludo, rubios.
<<“¿Por qué la polimerasa lee preferentemente en un sentido?”
ResponderEliminarHay un sinfín de mecanismos, pero en general los más estudiados son los que tienen que ver con la secuencia en sí: Los promotores son direccionales en su secuencia. ¿A qué nos referimos con eso? Si tú agarras el promotor de un gen X y lo pones frente a un reportero (digamos, la proteína verde fluorescente), sólo obtendrás transcipción si lo pones en la dirección correcta. Esta es la definición funcional clásica de un promotor y lo que nos dice es que hay algo inherente a su secuencia que se puede leer sólo de un lado. ¿Qué es ese algo? Muy probablemente tiene que ver con las decenas de sitios de unión a factores de transcripción que contienen los promotores. Un promotor típico no sólo es reconocido por la polimerasa, antes llegan a él una gran cantidad de factores de transcripción (desde factores basales que se unen a prácticamente todos los promotores, hasta los que son específicos de cada gen). Estos factores reconoces secuencias específicas en una dirección determinada. Tomando el ejemplo que puso Daniel, digamos que hay un factor de transcripción que reconoce la secuencia “"TTGG”.
Aunque la polimerasa puede transcribir por ambos lados, si el factor se une sólo a TTGG, se va a unir sólo a la hebra A y no a la B. De esta forma le puede indicar a la polimerasa cuál es el lado correcto por el que debe proseguir.
ResponderEliminarAhora bien, existen otros dos fenómenos interesantes al respecto de la transcripción que pueden tener una influencia en la direccionalidad (además de la función del U1 que ya comentó Daniel): el primero es que la transcripción es un proceso que sucede en varios pasos. Una vez que la polimerasa ya está ensamblada y comienza a transcribir, se detiene después de transcribir unas pocas bases. A esto se le conoce como “polymerase pausing” y sucede en casi todos los genes. Existen varios factores que determinan si la polimerasa debe continuar su camino. Es posible que esos RNAs pequeños que se forman en sentido contrario sean precisamente producto de este primer paso que parece ocurrir con relativa frecuencia. El correcto posicionamiento de los factores de transcripción puede ser uno de los determinantes para que el pausado se libere y éste se da, como ya vimos, de acuerdo a la orientación de la secuencia.
El otro es un mecanismo epigenético: Existe un cierto “orden” en los nucleosomas alrededor de los promotores, y este orden no es simétrico. Justo en la zona que abarca la parte principal del promotor hay una región que se denomina “nucleosome-free region” que en realidad es un sitio donde constantemente los nucleosomas están intercambiando su lugar con polimerasas y factores de transcripción. Justo después de esa región, hacia el lado correcto donde debe ocurrir la transcripción, existe un nucleosoma que está “fijo” (es decir, se encuentra en exactamente la misma posición en todas las células que están transcribiendo, lo cual es raro porque los nucleosomas se distribuyen más o menos al azar a lo largo de la secuencia de DNA). Este nucleosoma se conoce como nucleosoma +1 (en referencia a la base +1 donde inicia la transcripción) y aunque no sabemos bien si el nucleosoma determina la dirección de la transcripción o la dirección de la transcripción ocasiona que ese nucleosoma se estacione así como consecuencia del posicionamiento de los otros elementos que conforman al complejo transcripcional, es un elemento físico que le da al DNA una cierta direccionalidad. A partir del nucleosoma +1, el nucleosoma +2 suele estár bastante fijo, el nucleosoma +3 empieza a desfasarse y a partir de ahí el resto de los nucleosomas ya no se encuentran fijos. En la región río arriba del promotor (es decir, al lado que no debe ser transcrito), el nucleosoma que podríamos considerar como -1 está relativamente fijo, pero no tanto como el +1. A partir del nucleosoma -2 la cosa ya se vuelve bastante móvil (a diferencia de lo que ocurre con el +2). Pero sí, esta es un área en la que se necesita avanzar bastante (y en la que existe mucha investigación actualmente) porque con cada nuevo mecanismo suelen quedar más dudas que respuestas jeje.
En fin, espero no haberte confundido más y no haber sido demasiado técnico.>>
https://es.quora.com/Tiene-alguna-utilidad-para-la-c%C3%A9lula-que-ciertas-ARN-polimerasas-naturales-act%C3%BAen-leyendo-los-genes-hacia-atr%C3%A1s-en-lugar-de-en-la-direcci%C3%B3n-correcta/answer/Daniel-Rodr%C3%ADguez-21?comment_id=69071878&comment_type=2