Recenzent 1: Itai Yanai, Technion, Haifa, Izrael
V tomto krátkém rukopis, Koonin tvrdí, že nejdůležitějším aspektem Centrální Dogma je, že to zakazuje reverzní překlad. Koonin již dříve napsal v tomto časopise o problému vývoje z RNA světa na systém nukleových kyselin spojený s proteinovým systémem, který nabízí antropický princip jako jedno řešení., Zde poznamenává, že přechod byl jeden z digitálního informačního systému na analogový. Tento přechod využívaly širokou škálu variací, což vede k lepší kondici v průběhu času však bylo spojeno také s náklady na zásadě prevence obousměrný tok informací. Tento historický kompromis je nyní ústředním aspektem biologie na Zemi, a Koonin tvrdí, že z tohoto důvodu Centrální Dogma by mělo být skutečně považován za centrální. Považuji tento kus za zajímavý a přesvědčivý; zdánlivě zřejmé pouze proto, že to je punc všech dobrých nápadů, jakmile jsou navrženy., Zejména jsem velmi rád, Koonin si koncept, který byl vyvinut molekulární biolog a rám je v evolučním kontextu. Naléhá na mě, abych si myslel, že další centrální biologické koncepty budou mít prospěch z takového opětovného rámování.
reakce autorů: tyto promyšlené, konstruktivní komentáře jsou velmi ceněny.
Recenzent 2: Martin Lercher, University of Düsseldorf
„Centrální Dogma“ molekulární biologie hypotézu, nemožnost konverze sekvence aminokyselin proteinu zpět do sekvence nukleové kyseliny., (Nota bene: musím psát „Dogma“ ve vědeckém kontextu, ale nesprávné pojmenování uvízlo.) V jeho papíru, Eugene Koonin přesvědčivě tvrdí, že vyloučení z reverzní překlad je vzhledem k tomu, že „analogové“ 3-D struktura proteiny nemohou být vráceny zpět do lineární sekvence aminokyselin. Informace“ Digitální “ (=lineární sekvence) se tak při skládání bílkovin ztrácejí a nelze je obnovit. Při zpětném pohledu se zdá překvapivé, že tato otázka dosud neobdržela větší pozornost–punc původního myšlení.,
reakce autorů: je to vynikající způsob, jak shrnout podstatu článku, a opravdu si toho vážím.
mám jen dva Komentáře.,obecná posloupnost přechodů je koncepčně identický mezi funkční RNA a aminokyselin se sekvencí: (1) lineární sekvence v pevné molekulární abeceda = primární struktury (nazývané „digitální informace“ o Koonin) → (2) párování mezi specifické molekuly = sekundární struktury → (3) skládání do 3-D struktura = terciární strukturu (tzv. „analogové informace“ o Koonin), Zatímco mobilní stroje jsou schopny převést 3-D struktury („analogové informace“) zpět na odpovídající lineární sekvence („digitální informace“) pro RNA, stejné je to zřejmě není pravda, v případě aminokyselin., Bylo by zajímavé přemýšlet, proč to je-je to proto, že molekulární interakce mezi aminokyselinami jsou řády magnitud silnější, nebo je to proto, že tyto interakce nejsou vždy párové? Abychom plně porozuměli tomu, proč je reverzní transkripce možná, zatímco reverzní překlad není, bylo by důležité lépe porozumět základnímu (?) rozdíl mezi RNA terciární strukturou a proteinovou terciární strukturou.
reakce autorů: jedná se skutečně o zásadně důležitou otázku, která je v článku částečně řešena., Zejména se uvádí, že “ když je narušena nativní konformace proteinu, výsledkem je špatně složený globule, nikoli rozšířený jednorozměrný řetězec.“To je většinou případ, protože skládání bílkovin ve třech rozměrech je založeno většinou na vzdálených spíše než lokálních interakcích. Při skládání RNA hrají mnohem větší roli lokální interakce (vlasy). Proto, poté, co byla zpětně přepsána, RNA dost snadno složí zpět do rodného informace, čímž se zabrání problémy způsobené hromadění patologickou konformací molekul, v ostrém kontrastu k situaci s proteiny., Navíc, a možná ještě důležitější je, že skládání RNA je založeno především na stejných komplementárních interakcích mezi bázemi jako syntéza RNA. V souladu s tím je „Crick Demon“, tj. reverzní transkriptáza, relativně jednoduché zařízení. „Anfinsen Demon“, hypotetický stroj pro reverzní překlad, by musel být nesrovnatelně složitější. Zdá se tedy, že neexistují žádné termodynamické důvody, proč by „Anfinsen Demon“ nemohl existovat, ale biologické důvody se zdají přesvědčivé.
za druhé jsem našel terminologii“ digitálních „a“ analogových “ informací poněkud matoucí., Lineární sekvence aminokyselin („digitální“ informace), je stále přítomen v terciární strukturu, a Maxwell-jako démon mohl chodit podél této posloupnosti zprávy (což je v podstatě to, co reverzní transkriptázy v případě RNA). V zásadě se při přechodech mezi různými vrstvami struktury neztrácejí žádné informace (kromě použití kodonu). To je na rozdíl např., kódování hudby: digitální signál je nenávratně ztracena v převodu na analogový signál, a opakované konverze mezi analogovým a digitálním povede ke zvýšení odchylky v obou signálů. Digitální / analogová juxtapozice tak může být spíše analogií než přesným popisem a poukazem na to, že by se zvýšila čitelnost.
autorova odpověď: musím souhlasit, digitální vs analogová opozice je zde spíše analogií než přesným popisem. Ve skutečnosti by“ Anfinsenský démon “ mohl v zásadě existovat, aniž by byl termodynamikou zakázán., Nicméně, jak bylo uvedeno výše, existují zásadní biologické důvody, proč to nikdy vyvinul: i) akce, jako démon by způsobit zmatek na buňku, takže za patologickou konformací proteinů, ledaže celé hejno démonů byl věnován znovusložení, ii) démon by měl být extrémně složité, přinejmenším stejně složité jako překladový systém. Domnívám se, že vzhledem k tomu, že v biologii Direct, recenze a odpovědi nedílnou součástí článku, budou tyto komentáře sloužit k objasnění a zvýšení čitelnosti.,
nevidím, jak jsou termodynamické zákony vylučovacími principy-jsou to aproximace pro chování velkých populací.
reakce autorů: zde musím s úctou nesouhlasit. Zákony termodynamiky jsou bezpochyby aproximací chování velkých populací, ale to jim nebrání v tom, aby byly zásadami vyloučení. Ve skutečnosti, oni výslovně zakazují existenci perpetuum mobile prvního druhu (první zákon) a druhého druhu (druhý zákon).,
Recenzent 3: Frank Eisenhaber (s Birgit Eisenhaber), Singapore Institute of Bioinformatics
Tento přezkum, je výsledkem společného úsilí o Birgit Eisenhaber a Frank Eisenhaber. Navrhovaná MS o centrálním dogmatu molekulární biologie poskytuje vítané přehodnocení dogmatické prezentace věci v učebnicích. Bylo mi potěšením přečíst si text a vyvolalo to mezi námi ping-pong argumentů., Za prvé, je dobré dát centrální dogma do jedné řady se základními fyzikálními zákony vyloučení a ochrany a hledat ospravedlnění na fyzické a ne tolik na biologické úrovni. Druhá myšlenka vidět problém v kontextu digitální analogové transformace je dalším intelektuálním průlomem s předpokládanou potřebou odečtu z plně denaturovaných proteinových řetězců., Chceme klást důraz na další si myslel, že cesta zpět z bílkovin do nukleových kyselin je také blokován problém non-jedinečnost (Nichteindeutigkeit), desambiguace z mnoha možných zpáteční cesty. Za prvé, jeden AA je reprezentován několika kodony. Nemusí se lišit ve svých překladových hodnotách, ale ovlivňují věrnost výrazu při přepisu i překladu. Měly by se buňky naučit měřit relativní expresi nebo zesílit Gen s odrazem všech pozorovaných změn (včetně zařazení do vhodných výrazových rámců)?, Dále může existovat několik izoformů a také mutací na stejném místě ve stejném proteinu ve stejné buňce. Jak tuto nejednoznačnost vyřešit znovu nalezením častějšího mutanta? Za třetí, protein zažívá ve své životní době spoustu PTM, včetně těch, kteří mění samotnou sekvenci. Nejnovější, spojení s původním genem se ztratí na úrovni proteolytického zrání a AA identity měnící chemii.
autorova odpověď: tato konstruktivní a zajímavá recenze je velmi ceněna.