Miksi Keskeinen Dogmi: luonnon suuri biologinen syrjäytymisen periaate

Arvioija 1: Itai Yanai, Että Technion, Haifa, Israel

tässä lyhyt käsikirjoitus, Koonin väittää, että tärkein näkökohta Keskeinen oppi on, että se kieltää käänteinen käännös. Koonin on aiemmin kirjoitettu tässä lehdessä ongelmasta kehittyy RNA-maailman nukleiinihappojen happo-järjestelmä yhdistettynä proteiini-järjestelmä, joka tarjoaa antrooppinen periaate kuin yksi ratkaisu., Tässä hän toteaa, että siirtyminen oli yksi digitaalisesta tietojärjestelmästä analogiseen. Tämä siirtyminen hyötyneet laaja valikoima vaihtelua, mikä johtaa parempaan kuntoon ajan, kuitenkin oli myös mukana kustannukset yleisesti estämään kaksisuuntaisen tiedonkulun. Tämä historiallinen kompromissi on nyt keskeinen osa biologian Maan päällä, ja Koonin väittää, että tästä syystä Keskeinen oppi on todellakin pidettävä keskeinen. Minusta tämä teos on mielenkiintoinen ja vakuuttava; se vaikuttaa ilmeiseltä vain siksi, että se on kaikkien hyvien ideoiden tunnusmerkki, kun niitä ehdotetaan., Olen erityisen iloinen nähdessäni, että Koonin omaksuu molekyylibiologin kehittämän käsitteen ja kehystää sen evolutionaarisessa kontekstissa. Se kehottaa minua ajattelemaan, että muut keskeiset biologiset käsitteet hyötyisivät tällaisesta uudelleenlaadinnasta.

tekijöiden vastaus: näitä harkittuja, rakentavia kommentteja arvostetaan paljon.

Arvioija 2: Martin Lercher, University of Düsseldorf

”Keskeinen Dogmi” molekyylibiologian hypothesizes mahdottomuus muuntaa aminohapon proteiinin sekvenssi takaisin nukleiinihapposekvenssin., (Nota bene: olen cringe on kirjoittaa ”Dogma” tieteessä yhteydessä, mutta harhaanjohtava on jumissa.) Hänen paperi, Eugene Koonin vakuuttavasti väittää, että syrjäytymisen käänteinen käännös johtuu siitä, että ”analoginen” 3-D rakenne proteiineja ei voida palauttaa takaisin lineaarinen aminohappojärjestys. Näin” digitaalinen ” (=lineaarinen sekvenssi) tieto katoaa proteiinin taittelussa, eikä sitä voida palauttaa. Jälkikäteen ajatellen tuntuu yllättävältä, että tähän asiaan ei ole aiemmin kiinnitetty enempää huomiota-se on alkuperäisen ajattelun tunnusmerkki.,

tekijöiden vastaus: tämä on erinomainen tapa tiivistää paperin ydin, ja arvostan sitä todella.

minulla on vain kaksi kommenttia.,yleinen järjestys, siirtymät on käsitteellisesti samanlaisia välinen toiminnallinen RNA-ja aminohappo-sekvenssit: (1) on lineaarinen järjestys, kiinteä molekyyli-aakkoset = ensisijainen rakenne (kutsutaan ”digitaalista tietoa”, jonka Koonin) → (2) parinmuodostuksen erityisiä molekyylejä = toissijainen rakenne → (3) taitto 3-D rakenne = korkea-asteen rakenne (kutsutaan ”analoginen tietoa”, jonka Koonin), Kun taas solujen koneiden voivat muuntaa 3-D rakenne (”analoginen tiedot”) takaisin vastaava lineaarinen sekvenssi (”digital information”) RNA, sama ei ilmeisesti ole totta, jos aminohappoja., Olisi mielenkiintoista pohtia, miksi näin on–onko se koska molekyylien väliset vuorovaikutukset aminohapot ovat tilausten suuruus vahvempi, vai onko se koska nämä yhteisvaikutukset eivät aina pareittain? Jotta täysin ymmärtää, miksi Käänteinen transkriptio on mahdollista, kun taas kääntäminen ei ole, olisi tärkeää ymmärtää paremmin perustavanlaatuinen (?) RNA tertiäärirakenteen ja proteiinin tertiäärirakenteen ero.

tekijöiden vastaus: tämä on todellakin pohjimmiltaan tärkeä asia, jota käsitellään osittain artikkelissa., Erityisesti on todettu, että ”Kun natiivi konformaatio proteiinin häiriintyy, tulos on väärin laskostuneet rae ei laajennettu yksiulotteinen merkkijono.”Näin on lähinnä siksi, että proteiinin taitto kolmessa ulottuvuudessa perustuu lähinnä etäisiin eikä paikallisiin vuorovaikutuksiin. RNA-taittelussa paikallisilla vuorovaikutuksilla (hiuspinneillä) on paljon suurempi merkitys. Siksi, kun on reverse-litteroitiin, RNA helposti tarpeeksi taittuu takaisin native tietoa, jolloin vältetään ongelmat johtuvat kertyminen väärin laskostuneet molekyylejä, terävä kontrasti tilanne proteiineja., Lisäksi ja ehkä vielä tärkeämpää, RNA-taitto-perustuu ensisijaisesti hyvin samalla toisiaan täydentävää vuorovaikutusta emäkset, kuten RNA-synteesin. Näin ollen ”Crick Demon” eli käänteiskopioijaentsyymi on suhteellisen yksinkertainen laite. ”Anfinsenin demonin”, hypoteettisen kääntämisen koneiston, täytyisi olla verrattomasti monimutkaisempi. Näin ollen ei näytä olevan mitään termodynaamisia syitä, miksi ”Anfinsen-demonia” ei voisi olla olemassa, mutta biologiset syyt vaikuttavat pakottavilta.

toiseksi, pidin ”digitaalisen” ja ”analogisen” tiedon terminologiaa hieman hämmentävänä., Lineaarinen aminohappojärjestys (”digitaalinen” tiedot) on edelleen läsnä korkea-asteen rakenne, ja Maxwell-kuten demoni voisi kävellä pitkin tässä järjestyksessä raportti (joka on lähinnä mitä käänteiskopioijaentsyymin ei jos RNA). Periaatteessa eri rakennekerrosten välisissä siirtymissä ei menetetä mitään tietoa (paitsi kodonin käyttö). Tämä on toisin kuin esim.,, koodaus musiikki: digitaalinen signaali on peruuttamattomasti menetetty muunnos analogisen signaalin, ja toistuva väliset muunnokset analogisten ja digitaalisten johtaa yhä poikkeamat molemmat signaalit. Näin ollen digitaalinen/analoginen vastakkainasettelu voi olla enemmän analogisesti kuin tarkka kuvaus, ja osoittaa, että ulos olisi lisätä luettavuutta.

kirjoittajan vastaus: minun on suostuttava, digitaalinen vs analoginen oppositio tässä on enemmän analogia kuin tarkka kuvaus. Itse asiassa” Anfinsen-demoni ” voisi periaatteessa olla olemassa, eikä sitä kiellettäisi termodynamiikalla., Kuitenkin, kuten edellä todettiin, on olemassa merkittäviä biologisia syitä, miksi se ei ole koskaan kehittynyt: i) toimet, kuten demoni olisi tuhoa solun, jättäen jälkeensä väärin laskostuneet proteiinit, ellei koko lauma demonit oli omistettu uudelleenlaskostuksen, ii) demoni olisi erittäin monimutkainen, vähintään yhtä monimutkainen kuin käännös-järjestelmä. Uskon, että, kun otetaan huomioon, että Biologian Suora, arvosteluja ja vastauksia olennainen osa artikkelin, nämä kommentit selventävät ja lisätä luettavuutta.,

– en ymmärrä, miten termodynaamiset lait ovat syrjäytymisen periaatteet–ne ovat likiarvoja käyttäytymistä suuret populaatiot.

tekijöiden vastaus: tässä minun on kunnioitettavasti eri mieltä. Epäilemättä, termodynamiikan lakeja ovat likiarvoja käyttäytymistä suuret populaatiot mutta se ei estä heitä olemasta syrjäytymisen periaatteita. Todellakin, he nimenomaisesti kieltää olemassaolon ikiliikkujat ensimmäisen asteen (ensimmäinen laki), ja toinen laji (toinen laki).,

Arvostelija 3: Frank Eisenhaber (jossa Birgit Eisenhaber), Singapore Institute of Bioinformatiikan

Tämä tarkistus on seurausta yhteinen ponnistus, jonka Birgit Eisenhaber ja Frank Eisenhaber. Ehdotettu MS central dogma of molecular biology tarjoaa tervetuloa uudelleen huomioon dogmaattisen esityksen asiasta oppikirjoissa. Oli ilo lukea teksti ja se herätti pingistä riitoja välillämme., Ensinnäkin, se on hyvä idea laittaa keskeinen oppi tulee yksi rivi, jossa fysiikan lait syrjäytymisen ja säilyttämistä ja etsiä perusteluja fyysisen ja ei niin paljon biologisella tasolla. Toinen ajatus nähdä ongelma digitaalinen-analoginen muutoksen yhteydessä on vielä toinen henkinen läpimurto hiljaista tarvetta lukema täysin säilyttäviä proteiinia ketjut., Haluamme korostaa lisäksi ajattelin, että paluumatkalla proteiineja ja nukleiinihappoja on myös estänyt ongelma ei ainutlaatuisuus (Nichteindeutigkeit), että täsmennyssivu monta mahdollista palata polkuja. Ensinnäkin AA: ta edustaa useita koodoneja. Niiden käännösarvot eivät välttämättä eroa toisistaan, mutta ne vaikuttavat ilmaisun uskollisuuteen sekä transkriptiossa että käännöksessä. Pitäisi solut oppia, miten mitata suhteellinen ilmaus tai täydentää geenin heijastus kaikki havaitut muutokset (mukaan lukien sisällyttäminen sopiva ilmaus puitteet)?, Lisäksi samassa solussa saattaa olla useita isoformeja ja myös mutaatioita samassa kohdassa samassa proteiinissa. Miten ratkaista tämä epäselvyys, jälleen löytämällä useammin mutantti? Kolmanneksi proteiini kokee elämänsä aikana paljon PTMs: ää, mukaan lukien ne, jotka muuttavat itse sekvenssiä. Viimeistään yhteys alkuperäiseen geeniin katoaa proteolyyttisen kypsymisen tasolla ja AA-identiteetti muuttaa kemiaa.

kirjailijan vastaus: tätä rakentavaa ja mielenkiintoista arviota arvostetaan suuresti.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *