Prawda

Poniedziałek, 8 sierpnia 2022 - 05:35

« 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 1325 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Nauka o wolności: rozmowa z Anną Kryłow   i Anna Kryłow   2022-08-06
Pierwsze dowody kopalne na opiekę nad lęgiem i niezwykły przypadek asymetrii kierunkowej   Coyne   2022-08-05
Badania dowodzą, że fakty nie mają znaczenia: jak propaganda wykorzystuje i normalizuje antysemityzm     2022-08-03
Horyzontalny transfer genów u owadów: jest rozpowszechniony, ale co to znaczy?   Coyne   2022-08-02
Dokonane w Afryce badanie genomu fasolnika egipskiego oznacza krok naprzód w dywersyfikacji światowego zaopatrzenia w żywność   Karavolias   2022-08-01
Grupy anty-GMO przegrywają sprawę sądową w Nigerii    i Nkechi Isaak   2022-07-30
Raz jeszcze: czy rasy są tylko społecznym konstruktem bez naukowego lub biologicznego znaczenia?   Coyne   2022-07-28
„New Yorker” pisze o hoacynie, sugeruje, że koncepcja Darwina drzew ewolucyjnych może być urojeniem   Coyne   2022-07-25
Nazistowscy lekarze i dzisiejsi antysemici: redefinicja etyki, żeby usprawiedliwić prześladowania Żydów     2022-07-18
Carl Sagan i wolność wątpienia   Jacoby   2022-07-18
Jak Darwin spowodował globalne ocieplenie swoją teorią doboru płciowego   Coyne   2022-07-16
Dieta mieszana misiów i innych   Júnior   2022-07-14
Londyńskie Natural History Museum popełnia błąd naturalistyczny - wielokrotnie   Coyne   2022-07-11
Nigeria gotowa na spełnienie oczekiwań rolników     2022-07-08
Szczepionki przeciwko grypie związane ze zmniejszonym ryzykiem choroby Alzheimera   Novella   2022-07-07
Nowoczesność Darwina: w O powstawaniu jest antycypacja neutralnej teorii i przerywanej równowagi   Coyne   2022-07-06
Pinker: “Wojna o ewolucję jest także wojną kulturową”   Coyne   2022-07-05
Raz jeszcze: błędny artykuł o tym, dlaczego teoria ewolucji jest przestarzała   Coyne   2022-07-04
Niech Moc będzie z pszczołą   Júnior   2022-06-28
Dramatyczny wzrost cen paliw kopalnych jest bolesny, ale daje niewielkie korzyści w walce z globalnym ociepleniem   Lomborg   2022-06-25
Efekt grupy – paskudny błąd poznawczy   Novella   2022-06-22
Nasiona z edytowanymi genomami będą miały przystępną cenę   Maina   2022-06-15
„Zapylisz mnie!”: nachalni bohaterowie świata roślin   Júnior   2022-06-11
Agroekologia zmienia biednych farmerów w biedniejszych   Muhumuza   2022-06-09
Kartofel z Matką Boską w jednej klapie i Karolem Marksem w drugiej   Koraszewski   2022-06-06
Jak nasze wspomnienia są powiązane   Novella   2022-06-04
Wielka Brytania dąży do zezwolenia na edytowanie genów   Novella   2022-06-02
„Grubogłowi przedsiębiorcy pogrzebowi w noc żywych trupów”   Júnior   2022-05-31
Coraz mniejsza część głównych plonów roślin jadalnych na świecie idzie na wyżywienie głodnych, a coraz więcej wykorzystuje się do celów niespożywczych     2022-05-28
Naukowiec z Ghany: “Afryka potrzebuje GMO bardziej niż reszta świata”   Gakpo   2022-05-26
GMO i edytowanie genów: jaka jest różnica?   Karavolias   2022-05-23
Toksyczny nektar, czyli ostrożnie z tureckim miodem   Júnior   2022-05-20
Kolejna nieudana i podyktowana ideologią próba wykazania, że płeć u ludzi nie jest binarna   Coyne   2022-05-18
Brian Charlesworth o błędach nowego artykułu rzekomo pokazującego, że fundamentalne założenie ewolucji neodarwinowskiej jest błędne   Coyne   2022-05-16
Trutnie i inni fruwający panowie   Junior   2022-05-13
Wygnanie z uniwersyteckiego świata – dwa lata później   Winegard   2022-05-10
Życie kwitnące po śmierci   Junior   2022-05-05
Organiczne środki owadobójcze są szkodliwe dla pożytecznych owadów     2022-04-30
Oxitec rozszerza próby z komarami GMO, by zredukować szerzenie się malarii   Conrow   2022-04-28
Słowa w wosku zapisane   Tonhasca Junior   2022-04-26
Rodzice, szkoła, państwo: kultura niskich oczekiwań   Koraszewski   2022-04-25
Nowoczesne ulepszanie roślin uprawnych przyjmuje historyczne podejście   Karavolias   2022-04-20
Pierwsza spożywcza roślina GMO w Ghanie   Baffour-Awuah   2022-04-16
Indie zwalniają edytowanie genów z wymaganej dla GMO oceny bezpieczeństwa   Paranjape   2022-04-11
Metamorfozy    Júnior   2022-04-09
Rolnicy nie mogą uprawiać tego, na co ich nie stać   Ongu   2022-04-07
Rośliny zmodyfikowane: odkłamać opinię o GMO   Conrow   2022-04-07
Odmowa szczelinowania jest szaleństwem   Ridley   2022-04-02
Jak wirusy chorób układu oddechowego ewoluują, by stać się łagodniejsze   Ridley   2022-03-22
Czy globalne ocieplenie może być dla nas dobre?   Ridley   2022-03-03
Południowa Afryka powinna przemyśleć regulacje dotyczące genetycznie modyfikowanych roślin   i Priyen Pillay   2022-03-01
Dlaczego środowiskowcy stanowią większą przeszkodę dla skutecznej polityki klimatycznej niż negacjoniści?   Boudry   2022-02-21
O figach i osach   Júnior   2022-02-18
Pień liczący 40 tysięcy lat przekazany Maorysom zamiast nauce   Coyne   2022-02-14
Propaganda anty-GMO obraża drobnych farmerów w Afryce i w Azji   Gakpo   2022-02-08
Jak “tubylcza medycyna” różni się od medycyny   Coyne   2022-02-07
Biotechnologia podnosi plony wysokobiałkowego afrykańskiego pochrzynu   Wetaya   2022-02-04
Spadanie w przepaść   Turski   2022-01-27
Czy koniki morskie coś nam mówią o LGBT? Błąd naturalistyczny popełniony przez Sussex Wildlife Trust   Coyne   2022-01-25
Ojczyznę wolną (od GMO) zachowują pany   Koraszewski   2022-01-22
Namawianie roślin, żeby podjęły ryzyko   Karavolias   2022-01-20
Czy uczenie się metodą prób i błędów jest „nauką”?   Coyne   2022-01-14
Czy gaz i energia jądrowa są “zielone”   Novella   2022-01-12
Ptasia grypa w czasach ludzkiej zarazy   Collins   2022-01-11
Rasa jest kontinuum. Płeć jest cholernie binarna   Dawkins   2022-01-10
Komiczne krzyki o klimatycznej Apokalipsie –— 50 lat nieuzasadnionego siania paniki   Lomborg   2022-01-06
Gnidy, o których PIS ci nie powie   Koraszewski   2022-01-05
Niebezpieczeństwo upolitycznienia nauki   Krylov   2022-01-01
Specjalne przesłanie do muzułmanów na całym świecie   Pandavar   2021-12-28
Nowe badania pokazują, że kraje rozwijające się płacą wysoką cenę za ograniczanie upraw roślin GMO   Maina   2021-12-25
Jajo, które wywołało sensację   Koraszewski   2021-12-24
Pięć powodów zakończenia debaty o GMO   Evanea   2021-12-16
Richard Dawkins pisze do “przyjaciół nauki i rozumu” w Nowej Zelandii   Coyne   2021-12-14
 Syntetyczna biologia oferuje obietnicę rozwiązania globalnego problemu z plastikiem   Agaba   2021-12-13
Nigeria wzywa Afrykę, by szła w jej ślady w sprawie GM wspięgi wężowatej   Opoku Gakpo   2021-12-09
Małe nietoperze idą do przedszkola   Koraszewski   2021-12-06
Afrykańscy naukowcy wzywają do polityki poparcia biologii syntetycznej i innych innowacji   Agaba   2021-12-02
Uprawy GMO zredukowały zatrucia farmerów pestycydami   Maina   2021-11-27
Czy genetyka może pomóc wyeliminować nierówność?   Coyne   2021-11-26
Matematyka i prawdziwa historia katastrofy klimatycznej   Lomborg   2021-11-24
Nigeria daje zielone światło kukurydzy GMO   Conrow   2021-11-22
Ugandyjscy studenci nalegają na powszechne stosowanie biotechnologii i uchwalenie prawa o biobezpieczeństwie   Agaba   2021-11-17
Organiczny eksperyment Sri Lanki   Novella   2021-11-16
Ruanda skwapliwie przyjmuje biotechnologię poprzez ekspansję OFAB   Meeme   2021-11-12
Sprzeciw wobec anulowania Huxleya   Coyne   2021-11-05
Farmerka z Kenii zbiera obfity plon z bawełny GM   Meeme   2021-11-04
Czarni uczeni i nauka o rasizmie   Koraszewski   2021-11-03
Kłusownictwo narzuca na słonie dobór w kierunku ewolucji słoni bez ciosów   Coyne   2021-11-01
Marnujemy naszą wielką szansę na edytowanie genów   Ridely   2021-10-29
“Czarne tygrysy” w małym indyjskim rezerwacie sugerują losowy dryf genetyczny   Coyne   2021-10-26
Wytwarzanie białek w roślinach przez rolnictwo molekularne   Novella   2021-10-20
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

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



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


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