Część druga.

Biologia jest jednak nauką w której o wyjątki nie trudno.
Centralny dogmat, choć poprawny jak teoria grawitacji Newtona, ma pewne specyficzne wyjątkowe sytuacje o których trzeba pamiętać (tak samo teorię grawitacji dopełnia Ogólna Teoria Względności Einsteina).
Jednym takim wyjątkiem dla Centralnego Dogmatu było odkrycie retrowirusów które wstrzykują komórkom gospodarza swoje RNA, które zamienia się w DNA dzięki enzymowi retrotranspozazy (co okazało się być przełomowym odkryciem dla naukowców w badaniach molekularnych. Przykładowo, pozwana on na podstawie cząsteczek RNA komórki ustalić jakie geny zawarte w DNA są w tej chwili aktywne). Jest to przykład w którym informacja została przekazana wstecz, wbrew kierunkowi przepływu informacji centralnego dogmatu.

(schemat infekcji retrowirusa. Patogen wstrzykuje RNA - na czerwono, które zostaje zamienione na DNA - zaznaczone na niebiesko) [4]

Priony to kolejne zaskakujące odkrycie. Te białka o specyficznej "złej" budowie potrafią zamieniać inne białka tego samego typu w swoje własne wersje. Dokładniej mówiąc - każde białko przypomina trochę koralik, który można w ręce zbić w kupkę, a możliwych powstałych w ten sposób kształtów jest sporo. Białkowe koraliki do prawidłowego działania, muszą mieć odpowiedni kształt i żaden inny. Istnieją nawet białka które opiekują się zwijaniem innych białek (zwane...białkami opiekuńczymi). Może się jednak zdarzyć, że jedno białko pomaga się zwinąć drugiemu w sposób nieprawidłowy. Tak właśnie czynią priony. W wyniku tego białko nie tylko nie wykonuje swojej przydzielonej pracy...ale także łączy się z innymi złymi białkami w duże twory, tworząc patologiczne zmiany w komórkach. Tym właśnie są choroby prionowe. Bardzo łatwo opanowują one cały organizm, który nie broni się. Zaskakujące jednak, że czasami priony mogą być nie tylko przekazywane pomiędzy organizmami, ale także...dziedziczone [2]. Tak się dzieje np. u niektórych grzybów u których priony wydają się regulować aktywność genów na DNA. Kwestią sporną wśród naukowców jest czy jest to choroba dziedziczna, czy też ewolucyjnie stabilny czynnik epigenetyczny.

(schemat fałdowania na przykładzie cząsteczki RNA) [6]

(schemat reprodukcji prionów) [3]

Wracając do RNA - jak się okazuje, cząsteczka ta jest wszechstronnie uzdolniona. Pewna grupa enzymów oparta na RNA zwana " Rybozymami" potrafi działać jak białka, a nawet (o czym próbują przekonać zwolennicy " świata RNA" powstania życia na Ziemi) zduplikować samą siebie. [5] Priony i samoreplikujące się RNA, świadczą o tym, że świat jest bardziej skomplikowany, niż przewiduje sam cetralny dogmat.

(Animacja samoczynnego parowania zasad cząsteczki RNA) [6]

Gdyby się nad tym dłużej zastanowić, to żaden z tych "wyjątków" nie przeciwstawia się Centralnemu Dogmatowi. Takim odkryciem który by to uczyniło, byłoby odkrycie białka zdolnego zapisywać informację w DNA. Takiego czegoś jednak nigdy nie odkryto. Zastanawiać może, czy na innych światach w głębi kosmosu, istnieć mogą wersje życia zdolne do takiego odwróconego przepływu informacji...organizmy które nieustannie się zmieniają dopasowując się do warunków środowiska zamiast podlegać naszemu modelowi ewolucji naturalnej wynikającej z wariacji, dziedziczności i selekcji.

Rysunek tytułowy: scitechdai(*)mperature-inside-living-cells/
[1] Tłumaczenie własne. Źródło: en.wikiped(*)gy#Use_of_the_term_.22dogma.22
[2] Epigenetics in the Extreme: Prions and the Inheritance of Environmentally Acquired Traits www.sciencemag.org/content/330/6004/629
[3] Schemat "reprodukcji" prionów. www.wiley.(*)cutting_edge/prions/prions.htm
[4] Schemat infekcji retrowirusowej. sharepoint(*)Bio430/Animation/animation.gif
[5] Wikipedia: Świat RNA pl.wikipedia.org/wiki/Świat_RNA
[6] Animacja samoczynnego parowania zasad cząsteczki RNA carlsagan.(*)hypothesized-mechanism-for-the

---

Popularyzator nauki. www.facebook.com/CiekawostkiOPoranku

>Skąd taki dziwny dobór słów?
>W swojej autobiografii (What Mad Pursuit), twórca centralnego dogmatu, Francis Crick, opisuje
>dlaczego nazwał swoje odkrycie dogmatem (i dlaczego przysporzyło mu to kłopotów):
> [cytat]"Nazwałem ten pomysł centralnym dogmatem z dwojga powodów, jak mi się wydaje. Użyłem już
>oczywistego zwrotu: hipoteza, w hipotezie sekwencji i chciałem dodatkowo zaakcentować, że to nowe
>przypuszczenie było jeszcze ważniejsze i o wiele mocniejsze.... Jak się okazało, skorzystanie z
>terminu "dogmat" sprawiło mi więcej kłopotów niż było to warte. Wiele lat później Jacques Monod
>wytknął mi, że nie rozumiem prawidłowego znaczenia słowa "dogmat", który to jest wierzeniem w które
>nie wolno wątpić.

Jak widać nawet najtęższe głowy nie są wolne od grzechu używania słów, których się nie rozumie.
Widać tutaj też pewną nonszalancja w stosowaniu terminów, u naukowca naganną - użył sobie słowa "dogmat" tak jak sobie sam wymyślił jego znaczenie i dziwi się, że został źle zrozumiany. Ale słowo jest wytworem cywilizacji, ma znaczenia takie, jaki nadaje mu większość ludzi operujących językiem, a nie jakie się komuś wydaje, że powinno mieć.
Zawsze kiedy ktoś nadaje słowom nowe znaczenie, bo tak mu pasuje, bo "to chwytliwy zwrot" robi na mnie wrażanie nadętego dupka. Nobel za lek na raka nie zatrze tego wrażenia.

ps. Pierwszy cytat przetłumaczono z błędami gramatycznymi, np. "to mogę użyć tego słowa w taki sposób, w jaki sam go rozumiałem". Jeżeli to oficjalne tłumaczenie książki, to korekta powinna dostać lanie na goły tyłek.
Ale kolega Marek powinien też czytać, co wkleja.

---

"We live in times of smart phones and stupid people"

Teza, że inf. zapisana DNA nie jest pełną instrukcją budowy białka, nie mówiąc już o komórce czy organizmie, wydaje się dobrze potwierdzona. Mechanizmy epigenetyczne są zróżnicowane i nie we wszystkich przypadkach wyjaśnione. Niewyjaśnione mechanizmy epigenetyczne należą do najbardziej interesujących, nierozwiązanych, problemów współczesnej biologii. Stabilne, odziedziczane, wyciszenie ekspresji ma związek z chemicznymi modyfikacjami białek histonowych i DNA. pl.wikipedia.org/wiki/Epigenetyka
Cytat:
biotechnol(*)gii-molekularnej-obalony,10178
Biologia molekularna nie potrafi dzisiaj wyjaśnić zadowalająco np. metylacji DNA. pl.wikipedia.org/wiki/Metylacja_DNA Przede wszystkim, poziom ekspresji danego genu jest skorelowany z ilością zmetylowanego DNA w sekwencji promotora. Im stopień metylacji jest większy tym słabsza ekspresja danego genu. Należy zauważyć, że geny mogą być aktywowane lub wygaszane przez dodawanie bądź usuwanie grup metylowych. Pytanie: skąd komórka wie, jakie geny, gdzie i kiedy mają być zmetylowane?

>biotechnol(*)gii-molekularnej-obalony,10178

Genom < Transkryptom < Proteom < Metobolom
To od dawna wiadomo. Alternatywny splicing przykładowo może z jednego genu zrobić kilkanaście (?) odmiennych białek. Nie uważam jednak aby jakoś specjalnie to przeczyło centralnemu dogmatowi.

>Biologia molekularna nie potrafi dzisiaj wyjaśnić zadowalająco np. metylacji DNA.
[...]
>Pytanie: skąd komórka wie, jakie geny, gdzie i kiedy mają być zmetylowane?
Nie jest jednak tak, że nic na ten temat nie wiadomo. Np. na pytanie JAK? można banalnie odpowiedzieć - przez metylazę. Co ciekawe - niektóre bakterie z mutacją Dam- nie mają metylazy co pozwala na korzystanie z niektórych enzymów restrykcyjnych, których normalnie nie można by wykorzystać. Na pytania: gdzie i kiedy - też da się odpowiedzieć co nieco mając odpowiednie wykształcenie. Można by np. dość kolokwialnie stwierdzić, że metylowane są te geny, które komórka chce wyłączyć w danej chwili. Przeciwieństwem metylacji jest acetylacja.

---

Popularyzator nauki. www.facebook.com/CiekawostkiOPoranku

>>Pytanie: skąd komórka wie, jakie geny, gdzie i kiedy mają być zmetylowane?Nie jest jednak tak, że nic na ten temat nie wiadomo. Np. na pytanie JAK? można banalnie odpowiedzieć - przez metylazę. Co ciekawe - niektóre bakterie z mutacją Dam- nie mają metylazy co pozwala na korzystanie z niektórych enzymów restrykcyjnych, których normalnie nie można by wykorzystać. Na pytania: gdzie i kiedy - też da się odpowiedzieć co nieco mając odpowiednie wykształcenie. Można by np. dość kolokwialnie stwierdzić, że metylowane są te geny, które komórka chce wyłączyć w danej chwili. Przeciwieństwem metylacji jest acetylacja.

Aby Ci pokazać, dlaczego potrzebna jest integracja procesu metylacji i demetylacji, polecam artykuł Non-canonical functions of the DNA methylome in gene regulation

www.biochemj.org/bj/451/0013/bj4510013.htm
Jak pewnie Ci wiadomo, metylaza w ssaków metyluje mało specyficzną sekwencję CG. Takich sekwencji jest wiele, i są one obecne w każdym genie. Komórka musi wybrać te, które mają być wyłączone. Czym się kieruje, wybierając te a nie inne? Acetylacja dot. histonów, które mają być aktywowane. Dot. obszaru promotora. Skąd komórka wie, gdzie jest promotor i jakiego genu on ma dotyczyć? Modyfikacja histonów dot. nie tylko acetylacji, ale m.in też metylacji czy fosforylacji. www.activemotif.com/documents/1815.pdf Co decyduje o wyborze takiej, a nie innej modyfikacji, takiego, a nie innego genu?
Znalazłem duży artykuł dot. modyfikacji histonów i ich roli. dash.harva(*)ard_0084L_10360.pdf?sequence=1
Do niego odniosę się jutro.

> Teza, że inf. zapisana DNA nie jest pełną instrukcją budowy białka, nie mówiąc już o komórce czy organizmie, wydaje się dobrze potwierdzona.

I to w jakiś sposób usprawiedliwia nieprawidłowe użycie słowa "dogmat"?

---

"We live in times of smart phones and stupid people"

>> Teza, że inf. zapisana DNA nie jest pełną instrukcją budowy białka, nie mówiąc już o komórce czy organizmie, wydaje się dobrze potwierdzona.
>I to w jakiś sposób usprawiedliwia nieprawidłowe użycie słowa "dogmat"?

Nie odnosiłem się do słowa dogmat, tylko do przepływu inf. od DNA do białka.