Prawda

Poniedziałek, 18 października 2021 - 14:58

« Poprzedni Następny »


Ogony CAT osłabiają centralny dogmat – dlaczego ma to znaczenie i dlaczego nie ma


Matthew Cobb 2015-01-08

Watson i Crick wkrótce po tym jak wkroczyli do pubu i oznajmili, że odkryli tajemnicę życia. Francis Crick zmarł 28 lipca 2004 roku w wieku 88 lat. Matt Ridley napisał jego błyskotliwą biografię w książce Francis Crick, Discoverer of the Genetic Code.
Watson i Crick wkrótce po tym jak wkroczyli do pubu i oznajmili, że odkryli tajemnicę życia. Francis Crick zmarł 28 lipca 2004 roku w wieku 88 lat. Matt Ridley napisał jego błyskotliwą biografię w książce Francis Crick, Discoverer of the Genetic Code.

Jedną z rzeczy najbliższych do czysto biologicznego prawa jest hipoteza, którą Francis Crick naszkicował w 1957 r., a którą nazwał “centralnym dogmatem” genetyki. Chodzi o potencjalny transfer informacji genetycznej w komórkach i stwierdza on, między innymi, że  

. . . kiedy informacja (w tym przypadku w znaczeniu ustalenia sekwencji) przeszła do cząsteczki białka, nie może z niej ponownie wyjść, ani żeby stworzyć kopię cząsteczki, ani żeby wpłynąć na wzór kwasu nukleinowego. 


W pełnym brzmieniu hipotezą Cricka było to, że informacja może przejść od DNA do RNA, żeby zdeterminować strukturę białka, ale białka nie mogą określać sekwencji nowych białek i informacja w białkach nie może dokonać podróży powrotnej do genów – DNA nie może zostać przepisany przez białko. (Ta koncepcja – często nazywana “ epigenetyką” – była omawiana wiele razy.)


Centralny dogmat był wielokrotnie przedmiotem krytyki w ciągu ostatnich sześćdziesięciu lat, częściowo z powodu odkrywania nowych faktów, a częściowo dlatego, że niefortunne słowo „dogmat” działa jak piorunochron ściągający debaty (Crick powiedział później: „użycie słowa dogmat spowodowało więcej kłopotów niż to było warte” – ukuł ten zwrot nie zdając sobie sprawy z jego pełnych implikacji).


W artykule, który pojawił się w tym tygodniu w “Science”, badacze z kilku laboratoriów w USA, pod kierownictwem Jonathana Weissmana i Adama Frosta z UCSF oraz Onna Brandmana ze Stanford, odłupali jedną część centralnego dogmatu, która stwierdza, że białko nie może określić sekwencji aminokwasów innego białka. Odkryli, że w bardzo niezwykłych okolicznościach białko może określić sekwencję aminokwasów przez dodanie dwóch aminokwasów, alaniny i treoniny do jednego końca (końca „C”) białka, które jest syntetyzowane, ale które z jakiegoś powodu „zatrzymało się”.


Te świetnie nazwane ogony CAT (poprzednie zdanie daje wskazówkę, skąd ta nazwa) mogą zaznaczać uszkodzone białka (są one tylko częściowo ukończone, ponieważ biosynteza zatrzymała się), a więc można się ich pozbyć lub mogą umożliwić komórkom identyfikowanie struktur komórkowych – rybosomów – które spowodowały zatrzymanie się i które same mogą być wadliwe. Tworzą więc część funkcji porządkowych komórki i nie są częścią większości przykładów syntezy białek.


W artykule jest dużo trudnej biochemii – nie twierdzę, że wszystko rozumiem – skupię się więc na najbardziej uderzającej sprawie, o której autorzy, zaskakująco, w ogóle nie wspominają.


Te badania pokazują, że – ściśle mówiąc – Crick mylił się. W tych skrajnie niezwykłych warunkach (podkreślają to wielokrotnie w artykule) zestaw cząsteczek o nazwie elementy kontroli jakości rybosomów [ribosome quality control complex (RQC)] interweniują, żeby dodać ogony CAT. Angażuje to białko o nazwie Rqc2p, rekrutujące cząsteczki transportującego RNA (tRNA), które zbierają alaninę i treoninę. Do teraz sądzono, że tylko matrycowy RNA może rekrutować cząsteczki tRNA, żeby dodać „informację” do białka, to jest, dodawać aminokwasy (co dzieje się właśnie teraz w każdej komórce twojego ciała).


Z jednej strony to odkrycie jest fascynujące i rozszerza naszą wiedzę. Z drugiej, nie wstrząsa podstawami biologii i prawdopodobnie dlatego autorzy nie przytaczają wykładu Cricka z 1957 r. ani nie wspominają centralnego dogmatu (być może, próbowali umieścić swoje odkrycie w szerszym kontekście i recenzenci marudzili – niestety, „Science” pod wieloma względami jest zamkniętym forum – w odróżnieniu od pism o otwartym dostępie, takich jak „eLife”, nie publikuje komentarzy recenzentów; czego korzyści możemy omówić kiedy indziej).


Normalną praktyką jest rozdmuchiwanie i przesadzanie znaczenia wyników, powinniśmy więc być wdzięczni autorom za powstrzymanie się od triumfalnego ogłoszenia: “centralny dogmat obalony” lub czegoś podobnego. Prawda, jak zawsze jest ciekawsza od krzykliwej reklamy.


W 1970 r., po odkryciu odwrotnej transkryptazy, enzymu, który umożliwia wirusom RNA kopiowanie samych siebie w DNA (przeprowadzając rzekomo niemożliwy transfer informacji RNA→ DNA), Crick czuł się w obowiązku wyjaśnić, co właściwie rozumiał pierwotnie przez centralny dogmat. Jak powiedział wyraźnie w 1957 r., nie był to w rzeczywistości dogmat – coś, czego nie można kwestionować – była to hipoteza oparta na dostępnej wówczas wiedzy. Crick powiedział, że szlak RNA→ DNA jest możliwy, ale nie miał na to żadnych dowodów i nie widział dla tego żadnej funkcji biologicznej.


W wyjaśnieniu z 1970 r. Crick podkreślił trzy przekazy informacji, które jego zdaniem nigdy się nie zdarzą: białko → białko, białko → DNA i białko → RNA. Jednak nawet przedstawiając tak wyraźną tezę, Crick był ostrożny, podkreślając naszą ignorancję i kruchość dowodów, na których opierał swój nieco zrewidowany „dogmat”:


Nasza znajomość biologii molekularnej nawet jednej komórki – nie mówiąc już o wszystkich organizmach w przyrodzie – jest nadal nazbyt niepełna, by pozwolić nam na dogmatyczne twierdzenie, że jest to poprawne.


Następnie mówił o jednym potencjalnym wyjątku, chorobie “scrapie”, o której wiemy teraz, że patologiczne białka priony zmieniają kształt normalnych białek prionów z katastrofalnym rezultatem (to jest także podstawa “choroby szalonych krów” i jej ludzkiego odpowiednika, wariantu choroby Creuzfelda-Jacoba).


Zarówno w dobrotliwej, jak patogenicznej formie priona sekwencja aminokwasów pozostaje ta sama, nie ma więc przekazu informacji, jak ją definiuje centralny dogmat. Chociaż trójwymiarowa konformacja jest rodzajem informacji – istotnie, zaakceptował to Crick – zmiana wprowadzona przez białko priona przypomina prawdopodobnie bardziej działania kryształu, który rośnie przez gromadzenie identycznych kopii samych siebie.


Istnieją podobne efekty, kiedy białka opiekuńcze pozwalają białkom na poprawne złożenie się w naszych komórkach, umożliwiając w ten sposób ekspresję sekwencji informacji w trzech wymiarach.  


Nowe wyniki, pokazujące zachowanie Rqc2p, nie pozwalają jednak na takie manewry. Te odkrycia pokazują, że w bardzo specyficznych warunkach białko może zmienić sekwencję aminokwasów innego białka przez dodanie informacji, a jest to coś, co do czego Crick był pewien, że nie może się zdarzyć.  


Jednak w ogólnym rachunku nie ma to większego znaczenia, ponieważ jest jasne, że jest to skrajnie niezwykły wypadek. Olbrzymia większość syntezy białek obejmuje klasyczny przepływ informacji DNA → RNA → białko. Mimo tego uderzającego i dziwnego przykładu centralny dogmat pozostaje nienaruszony jako opis tego, jak funkcjonują nasze komórki. Jest to po prostu jeszcze jedna z tych nieznośnych rzeczy, w których pławi się biologia, a których nie znosi fizyka – wyjątek.   


Ta zrelaksowana postawa, którą podzielam z olbrzymią większością biologów, podkreśla różnicę między ogólnymi twierdzeniami lub hipotezami w biologii i aksjomatami lub prawami w matematyce lub fizyce. Wyjątki od centralnego dogmatu – nawet solidne przykłady informacji płynącej bezpośrednio od białka → DNA, których nadal nie znaleziono – zrewidowałyby radykalnie genetykę i ewolucję tylko, gdyby miały miejsce systematycznie i na szeroką skalę.


Przykład ogonów CAT kodowanych przez białka nie kwestionuje naszego podstawowego rozumienia. Jest fascynujący i może otworzyć drogę do nowych narzędzi biotechnologicznych. Ale praktycznie rzecz biorąc wszystkie istniejące wyniki i protokoły eksperymentalne pozostają nienaruszone, ponieważ funkcjonują znakomicie bez tego dodatkowego sposobu przekazywania informacji.


Powodem, że naukowcy akceptują centralny dogmat nie jest to, że jest to dogmat, ale to, że popierają go dowody. Kiedy znajdziemy nowe dowody, wówczas, jak to mówią Francuzi: Il n’y a que les imbéciles qui ne changent pas d’avis – tylko głupcy nie zmieniają zdania.

*****

Można przeczytać więcej o centralnym dogmacie, jego miejscu w naszym zrozumieniu tego, jak działa biologia i niedawnych wyzwaniach wobec niego w mojej książce Life’s Greatest Secret: The Race to Crack the Genetic Code, która ukaże się latem jako publikacja Profile (Wielka Brytania) i Basic Books (USA).

*****

_____

Reference ($$$): Shen PS, Park J, Qin Y, Li X, Parsawar K, Larson MH, Cox J, Cheng Y, Lambowitz AM, Weissman JS, Brandman O, Frost A. (2015) Protein synthesis. Rqc2p and 60S ribosomal subunits mediate mRNA-independent elongation of nascent chains. Science 347:75-8.

Cat-tails-weaken-the-central-dogma-why-it-matters-and-why-it-doesn't

Why Evolution Is True, 5 stycznia 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Matthew Cobb

Biolog i pisarz, mieszka i pracuje w Manchesterze, niedawno w Stanach Zjednoczonych ukazała się jego książka „Generation”, a w Wielkiej Brytanii „The Egg & Sperm Race”. Systematycznie publikuje w "LA Times", "Times Literary Supplement", oraz "Journal of Experimental Biology".


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1234 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Strzelby, zarazki, maszyny to zdecydowanie antyrasistowska książka. Dlaczego lewica jej nie kocha?   Barnett   2021-10-13
Nigeryjscy farmerzy nie mogą się doczekać wystarczających ilości GM nasion wspięgi wężowatej   Gakpo   2021-10-12
Dobór płciowy versus dobór naturalny: na przykładzie chrząszczy   Coyne   2021-10-08
Edytowanie genów kluczem do ulepszenia podstawowych upraw w Afryce   Abugu   2021-10-01
Bakłażan GMO jest udokumentowaną wygraną ubogich farmerów   Conrow   2021-09-23
O Jezu, wskrzeszają mamuta!   Koraszewski   2021-09-17
Wszystkie antyizraelskie wiadomości zasługują na publikację   Bard   2021-09-04
Tożsamość etniczna i rasa   Coyne   2021-08-30
Środowiskowcy mylili się – nie stoimy przed apokalipsą owadów   Ridley   2021-08-13
Czy znaleziono najstarszy dowód na istnienie zwierzęcia? Nowa gąbko-podobna skamieniałość liczy 890 milionów lat   Coyne   2021-08-11
Psy rozumieją ludzi   Novella   2021-08-06
Nowy start nauki o życiu w epoce genu   Ridley   2021-08-05
Użycie ognia przez homininy: przykład szybkiej ewolucji kulturowej?   Coyne   2021-08-04
Historia pandemii jest historią zaprzeczania   Jackoby   2021-07-27
Nieuchwytny neuron babci   Novella   2021-07-22
Cierpienie i pytanie, czy przestaniemy jeść mięso   Koraszewski   2021-07-14
Czy nadchodzi hydroponika?   Novella   2021-07-13
Raport Unii Europejskiej o glifosacie   Novella   2021-07-10
Dlaczego ideologii nie należy mieszać z nauką   Coyne   2021-06-30
Nagonka na Izrael grasuje w stowarzyszeniach nauk ścisłych, medycyny i edukacji   Chesler   2021-06-24
Szczęśliwi pracoholicy   Witkowski   2021-06-03
Propaganda w wykonaniu nauczycieli akademickich   Chesler   2021-06-02
Ewolucja wielokomórkowości   Novella   2021-05-07
Polityczna polaryzacja jest przesadzona   Novella   2021-05-04
Wrotki były kiedyś sztandarową grupą istot bez seksu, a teraz sądzi się, że ukradkiem odstawiają szybkie numerki   Coyne   2021-04-22
Błędna historia antykolonializmu   Tupy   2021-04-21
Mayflower wyrusza w podróż raz jeszcze   Koraszewski   2021-04-19
Genetyczny przełącznik CRISPR   Novella   2021-04-16
Wielkie zdarzenie oksydacyjne   Novela   2021-04-09
Kiedy panika klimatyczna zlewa się z kulturą anulowania   Lomborg   2021-04-06
Czy wykształceni ludzie są bardziej antysemiccy?   Albert Cheng i Ian Kingsbury   2021-04-05
Nieoczekiwana historia i cudowny sukces szczepionek   Ridley   2021-03-31
Innowacja jest geograficznie zlokalizowanym i chwilowym zjawiskiem   Ridley   2021-03-29
Czy gąbki są najbliższymi krewnymi pozostałych zwierząt?   Coyne   2021-03-26
Kilka lekcji z rosyjskiej rewolucji. Jak kuszący radykalny nihilizm prowadzi do ekstremizmu   Geifman   2021-03-22
Wracamy do raju?   Łukaszewski   2021-03-18
Ślimakowi morskiemu odrasta tułów z odciętej głowy, czyli “autotomia z kleptoplastią”   Coyne   2021-03-15
Ewolucyjne korzyści udawania ofiary   Clark   2021-03-11
Ludzie i wymieranie megafauny   Novella   2021-03-10
Banany edytowane przez CRISPR   Novella   2021-03-02
Nikczemne grzyby naśladują kwiaty trawy, by ułatwić własne rozmnażanie się   Coyne   2021-02-26
Co zabiło megafaunę Ameryki Północnej?   Novella   2021-02-25
Stresy i nowe szczepy wirusa   Ridley   2021-02-12
EWOLUCJA wirusa Covid-19   Coyne   2021-02-10
Czy „toksyczna kobiecość” jest główną przyczyną bojów o społeczną sprawiedliwość?   Coyne   2021-02-08
Najmniejszy gad (i owodniowiec) świata: BARDZO mały kameleon   Coyne   2021-02-05
Dlaczego kocimiętka i matatabi doprowadzają koty do szaleństwa? Grupa badaczy mówi, że te rośliny mogą chronić je przed komarami   Coyne   2021-02-02
Bądźcie sceptyczni wobec wideo pokazujących “skutki uboczne” szczepionki   Novella   2021-01-28
Szaleństwo odnawialnej energii   Ridley   2021-01-23
Głębia ludzkiej historii   Novella   2021-01-19
Dlaczego szczepionki mRNA mogą zrewolucjonizować medycynę?   Ridley   2021-01-02
Szczepionka mRNA na koronawirusa: świadectwo ludzkiej pomysłowości i mocy nauki   Coyne   2021-01-01
Dziwaczny rodzaj rasistowskiego patriarchatu   Arora   2020-12-31
Centrala muszek owocowych: Bloomington Drosophila Stock Center   Coyne   2020-12-29
Pierwszy raport o używaniu narzędzi przez pszczoły: rodzimy gatunek używa grudek łajna, by odeprzeć drapieżne szerszenie   Coyne   2020-12-23
Nie – żadne chi nie istnieje   Novella   2020-12-21
Moc nauki dostarczyła najlepszej możliwej wiadomości w tym koszmarnym roku   Ridley   2020-12-18
Szczątkowa cecha ptaków, która mogła być funkcjonalna u przodków: zdalne wyczuwanie drgań dziobem (nadal czynne u kiwi)   Coyne   2020-12-16
Paradoks wielce niedoskonałego dobra   Koraszewski   2020-12-11
Nasiona roślin ewoluują, by upodobnić się odchodów antylopy, a oszukane żuki gnojowe odtaczają i zagrzebują nasiona   Coyne   2020-12-10
AI – asystent lekarza   Novella   2020-12-09
Czy problem zwijania białka został rozwiązany?   Coyne   2020-12-05
„Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro   Coyne   2020-12-02
Intensywne zbieranie leczniczej rośliny przez ludzi prowadzi do ewolucji nowych kolorów liści i kwiatów   Coyne   2020-11-28
Jak ewoluuuje altruizm?   Coyne   2020-11-25
Filozof zainfekowany efektem potwierdzenia wyjaśnia, dlaczego ewolucja dowodzi Boga   Coyne   2020-11-23
Według nowych badań są cztery gatunki pingwinów białobrewych, a nie tylko jeden   Coyne   2020-11-19
Gra w łajdactwo, by zrozumieć łajdaków   Novella   2020-11-18
Ewolucja psów   Novella   2020-11-09
Genomowa i ewolucyjna analiza wymarłego kota szablozębnego   Coyne   2020-10-31
Zakład Simon-Ehrlich po 40 latach   Gale L. Pooley   2020-10-23
Używające narzędzi mrówki budują struktury, by spijać roztwór cukru w pojemnikach, nie topiąc się   Coyne   2020-10-22
Czego pandemia nauczyła nas o nauce?   Ridley   2020-10-19
Przeddarwinowscy “darwiniści”   Berry   2020-10-16
Covid 19 może przejmować kontrolę nad receptorami bólu, uśmierzając ból i podnosząc szerzenie się choroby: możliwy rezultat doboru naturalnego   Coyne   2020-10-15
Znowu wrzawa, że “teoria ewolucji wywrócona”, ale jak zwykle, robią z igły widły   Coyne   2020-10-13
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 4. Rzekome znaczenie dryfu genetycznego w ewolucji   Coyne   2020-10-09
Chromosomy Y ludzi, neandertalczyków i denisowian   Novella   2020-10-08
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 3. Rzekome znaczenie epigenetyki w ewolucji   Coyne   2020-10-07
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków   Coyne   2020-10-05
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność    Coyne   2020-10-03
“New Scientist”: Darwin jednak miał rację    Coyne   2020-10-01
Uprawy GMO i wzrost plonów   Novella   2020-09-28
Książka o psychologii ewolucyjnej, która pokazuje wartość tej dziedziny – ale nie wartość memów   Coyne   2020-09-22
Przyjemności seksu i jagód   Ridley   2020-09-18
Czy można falsyfikować naukowe teorie? Naukowiec odpowiada, że “nie”   Coyne   2020-09-12
Naukowe pismo “Nature” przystaje do Przebudzonych twierdząc, że zarówno płeć, jak gender są niebinarne   Coyne   2020-09-09
Wybór ostatecznej wolności   Witkowski   2020-09-07
Polio zlikwidowane w Afryce   Novella   2020-09-05
Czy wyrazy ludzkiej twarzy są uniwersalne w okazywaniu emocji?   Coyne   2020-09-02
Barwny erudyta J.B.S. Haldane   Coyne   2020-08-28
Modelowanie zbijania się pingwinów cesarskich w gromadę: każdy dostaje równie dużo ciepła   Coyne   2020-08-25
Jak algorytmy wpływają na twoje życie   Novella   2020-08-24
Z okazji dziewięćdziesiątych urodzin Thomasa Sowella   Jacoby   2020-08-22
Prawdziwie długa szyja: 6-metrowy wodny gad z triasu z szyją długości 2,7 metra   Coyne   2020-08-19
Wątrobiane duszki   Novella   2020-08-17
Rozrzedzanie krwi bez groźby krwawienia   Novella   2020-08-14
Nowy raport: Bakteria po stu milionach lat nadal żywa!   Coyne   2020-08-08
Modlitwa to nie jest lekarstwo   Nowella   2020-08-07
Maleńki, 10-centymetrowy dinosaur, który zjadał owady   Coyne   2020-08-06

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa



 Palestyńskie weto



Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,



Radykalne poglądy polityczne


Einstein



Socjologia



Allah stworzyl



Uprzednie doświadczenie



Żydowski exodus



PRL Chrystusem narodów



Odrastające głowy hydry nazizmu



Homeopatia, wibracje i oszustwo


Żołnierz IDF



Prawo powrotu


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk