Was ist das zentrale Dogma der Molekularbiologie?

Das zentrale Dogma der Molekularbiologie beschreibt den Informationsfluss von DNA durch RNA zu Proteinen. Dieser Informationsfluss wird als Genexpression bezeichnet. Es geschieht durch zwei Hauptprozesse: Transkription und Translation. Transkription ist die Synthese eines RNA-Moleküls, das die kodierende Sequenz eines Gens enthält. Die Translation folgt der Transkription und bei der die Aminosäuresequenz eines Gens basierend auf der kodierenden Sequenz in mRNA synthetisiert wird.

Wichtige Bereiche

1. Was ist das zentrale Dogma der Molekularbiologie?
       -  Der Informationsfluss in der DNA
2. Was sind die ungewöhnlichen Informationsflüsse?
       - Reverse Transkription, RNA-Replikation, direkte Translation

Schlüsselbegriffe: Zentrales Dogma für Molekularbiologie, DNA, Proteine, RNA, Transkription, Translation

Was ist das zentrale Dogma der Molekularbiologie?

Das zentrale Dogma der Molekularbiologie beschreibt den Prozess, durch den die Informationen in den Genen in Proteine ​​übergehen: DNA → RNA → Protein. DNA enthält Gene, die für Proteine ​​kodieren. RNA ist das Zwischenprodukt zwischen DNA und Proteinen. Es trägt Informationen in Genen vom Zellkern bis zum Zytoplasma in Eukaryoten. Proteine ​​sind die Determinanten der Struktur und der Funktion einer bestimmten Zelle. Ein Protein besteht aus einer Aminosäuresequenz, die die kodierende Sequenz eines Gens ist. Genexpression ist der Prozess der Synthese von Proteinen basierend auf den Anweisungen in den Genen. Die zwei Schritte der Genexpression sind Transkription und Translation.

Abbildung 1: Zentrales Dogma der Molekularbiologie

Was sind ungewöhnliche Informationsflüsse?

Neben dem universellen Informationsfluss von der DNA über die RNA bis zu den Proteinen treten einige alternative Mechanismen in verschiedenen Arten von Organismen auf. Reverse Transkription, RNA-Replikation und direkte Translation von DNA in Proteine ​​sind drei solcher ungewöhnlichen Informationsflüsse.

Umkehrtranskription

Die Übertragung der RNA-Informationen in DNA erfolgt während des Reverse Transkriptionsprozesses. Es kommt hauptsächlich bei Retroviren wie HIV vor. Die reverse Transkription findet auch in Retrotransposons und während der Telomersynthese in Eukaryoten statt. Nach der reversen Transkription fließen die Informationen wie üblich von cDNA zu RNA zu Proteinen.

RNA-Replikation

Das Kopieren der RNA-Informationen in eine andere RNA erfolgt während des RNA-Replikationsprozesses. Das an der RNA-Replikation beteiligte Enzym ist RNA-abhängige RNA-Polymerase. Es tritt während der RNA-Stummschaltung und der RNA-Bearbeitung in Eukaryoten auf.

Direkte Übersetzung

Eukaryotische Ribosomen können in vitro Proteine ​​aus einzelsträngiger DNA synthetisieren. Abbildung 2 zeigt die drei Arten ungewöhnlichen Informationsflusses in grünen Pfeilen.

Abbildung 2: Ungewöhnlicher Informationsfluss

Fazit

Das zentrale Dogma der Molekularbiologie beschreibt den Informationsfluss von DNA über RNA zu Proteinen. Die Proteinsynthese ist der Mechanismus der Genexpression. Dies geschieht durch die Transkription von DNA in RNA und die Translation von RNA in Proteine.

Referenz:

1. “4.1 Zentrales Dogma der Molekularbiologie.” CK-12-Stiftung, Hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Zentrales Dogma der molekularen Biochemie mit Enzymen" Von Dhorspool bei en.wikipedia (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. „Erweitertes zentrales Dogma mit Enzymen“ Nach Benutzer: Dhorspool (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia