miért a központi Dogma: a természet a nagy biológiai kizárás elve

recenzens 1: Itai Yanai, the Technion, Haifa, Izrael

ebben a rövid kéziratban, Koonin azt állítja, hogy a legfontosabb szempont a központi Dogma, hogy megtiltja fordított fordítás. Koonin korábban ebben a folyóiratban írt arról a problémáról, hogy az RNS-világból egy nukleinsav-rendszerbe fejlődik, fehérjerendszerrel párosulva, az antropikus elvet egyetlen megoldásként kínálva., Itt megjegyzi, hogy az átmenet egy digitális információs rendszerről egy analógra történt. Ez átmeneti részesült sokféle variáció amely így jobb fitness idővel azonban az is kíséri a költségek nagyjából megakadályozza a kétirányú információáramlás. Ez a történelmi kompromisszum ma már a biológia központi eleme a Földön, Koonin szerint ezért a központi dogmát valóban központinak kell tekinteni. Ezt a darabot érdekesnek és meggyőzőnek találom; csak azért tűnik nyilvánvalónak, mert ez minden jó ötlet fémjelzése, amint azt javasolják., Különösen örülök annak, hogy Koonin egy molekuláris biológus által kidolgozott koncepciót vett fel, és evolúciós kontextusba helyezte. Arra ösztönöz, hogy azt gondoljam, hogy más központi biológiai fogalmak részesülnének az ilyen újraformálásból.

szerzők válasza: ezeket az átgondolt, konstruktív megjegyzéseket nagyra értékelik.

recenzens 2: Martin Lercher, Duesseldorf Egyetem

a molekuláris biológia “központi Dogma” feltételezi, hogy a fehérje aminosav-szekvenciáját nem lehet nukleinsav-szekvenciává átalakítani., (Nota bene: a “dogmát” tudományos kontextusban kell írnom, de a helytelen elnevezés elakadt.) Című cikkében Eugene Koonin meggyőzően azt állítja, hogy a fordított fordítás kizárása annak a ténynek köszönhető, hogy a fehérjék “analóg” 3-D szerkezete nem állítható vissza lineáris aminosav-szekvenciára. Így a” digitális ” (=lineáris szekvencia) információ elvész a fehérje hajtogatásban, és nem nyerhető vissza. Visszatekintve meglepőnek tűnik, hogy ez a kérdés korábban nem kapott nagyobb figyelmet-az eredeti gondolkodás fémjelzése.,

A szerzők válasza: ez egy kiváló módja annak, hogy összefoglaljuk a cikk lényegét, és igazán értékelem.

csak két megjegyzésem van.,általános sorozata, átmenetek fogalmilag azonos közötti funkcionális RNS -, illetve aminosav-szekvenciák: (1) egy lineáris sorrend rögzített molekuláris ábécé = elsődleges szerkezet (úgynevezett “digitális információkat” az Koonin) → (2) a párosítás között egyedi molekulák = másodlagos szerkezet → (3) összecsukható be egy 3-D-s szerkezet = harmadlagos szerkezet (úgynevezett “analóg információkat” az Koonin), Míg a mobil gépek képesek átalakítani a 3-D-s szerkezet (“analóg információk”) vissza a megfelelő lineáris sorrend (“digitális információk”) az RNS, ugyanaz nyilvánvalóan nem igaz abban az esetben, ha az aminosavak., Érdekes lenne elgondolkodni azon, hogy miért van ez–ez azért van, mert az aminosavak közötti molekuláris kölcsönhatások erősebbek, vagy azért, mert ezek a kölcsönhatások nem mindig párosak? Ahhoz, hogy teljes mértékben megértsük, miért lehetséges a fordított transzkripció, míg a fordított fordítás nem, fontos lenne jobban megérteni az alapvető (?) különbség az RNS tercier szerkezete és a fehérje tercier szerkezete között.

A szerzők válasza: ez valóban alapvetően fontos kérdés, amelyet részben a cikk foglalkozik., Különösen azt állítják, hogy ” amikor egy fehérje natív konformációja megszakad, az eredmény egy hibás gömb, nem pedig egy kiterjesztett egydimenziós karakterlánc.”Ez leginkább azért van így, mert a fehérje három dimenzióban történő összecsukása elsősorban a távoli, nem pedig a helyi kölcsönhatásokon alapul. Az RNS-hajtogatásban a helyi kölcsönhatások (hajtűk) sokkal nagyobb szerepet játszanak. Ezért a fordított átírás után az RNS elég könnyen visszahúzódik a natív információba, így elkerülve a hibás molekulák felhalmozódása által okozott problémákat, éles ellentétben a fehérjékkel., Továbbá, és talán még ennél is fontosabb, hogy az RNS-hajtogatás elsősorban ugyanazon a komplementer kölcsönhatáson alapul a bázisok között, mint az RNS-szintézis. Ennek megfelelően a” Crick Demon”, azaz a fordított transzkriptáz viszonylag egyszerű eszköz. Az” Anfinsen Demon ” – nak, a fordított fordítás hipotetikus gépének összehasonlíthatatlanul összetettebbnek kell lennie. Így úgy tűnik, hogy nincs termodinamikai oka annak, hogy az “Anfinsen démon” nem létezhet, de a biológiai okok kényszerítőnek tűnnek.

másodszor, kissé zavarónak találtam a “digitális” és az “analóg” információk terminológiáját., A lineáris aminosav-szekvencia (a “digitális” információ) még mindig jelen van a tercier szerkezetben, és egy Maxwell-szerű démon sétálhat ezen a szekvencián, hogy jelentse (ami lényegében a reverz transzkriptáz az RNS esetében). Elvileg nincs információ (kivéve a kodonhasználatot) elvész a különböző szerkezeti rétegek közötti átmenetekben. Ez ellentétben áll például,, a zene kódolása: a digitális jel visszavonhatatlanul elvész az analóg jelré történő átalakítás során, az analóg és a digitális közötti ismételt konverziók mindkét jelnél növekvő eltéréseket eredményeznek. Így a digitális / analóg egymás mellé helyezés inkább analógia lehet, mint pontos leírás, és rámutatva, hogy az out növelné az olvashatóságot.

szerző válasza: egyet kell értenem, a digitális vs analóg ellenzék itt inkább analógia, mint pontos leírás. Valójában egy” Anfinsen démon ” elvileg létezhet, amelyet a termodinamika nem tilt., Azonban, mint fentebb rámutattunk, jelentős biológiai okai vannak annak, hogy még nem fejlődött ki: a) a műveletek egy ilyen démon megbosszulja magát, hogy a sejt, maga mögött hagyva a rosszul hajtogatott fehérjék, kivéve, ha egy egész csapat démonok szentelt refolding, ii.) a démon volna, hogy rendkívül összetett, legalább olyan összetett, mint a fordítás rendszer. Úgy vélem, hogy tekintettel arra, hogy a Biology Directben a felülvizsgálatok és válaszok a cikk szerves részét képezik, ezek az észrevételek az olvashatóság tisztázását és növelését szolgálják.,

nem látom, hogy a termodinamikai törvények kizárási elvek–ezek a nagy populációk viselkedésének közelítései.

szerzők válasza: itt tisztelettel nem értek egyet. Kétségtelen, hogy a termodinamika törvényei közelítenek a nagy populációk viselkedéséhez, de ez nem zárja ki őket a kizárási elvekből. Valójában kifejezetten megtiltják az első típusú (az első törvény), a második (a második törvény) örökmozgó gépek létezését.,

recenzens 3: Frank Eisenhaber (with Birgit Eisenhaber), Singapore Institute of Bioinformatics

Ez a felülvizsgálat Birgit Eisenhaber és Frank Eisenhaber közös erőfeszítéseinek eredménye. A molekuláris biológia központi dogmájáról szóló javasolt MS örömmel veszi át az ügy dogmatikus bemutatását a tankönyvekben. Öröm volt olvasni a szöveget, és ez váltott ping-pong érvek közöttünk., Először is, jó ötlet, hogy a központi dogmát egy sorba helyezzük a kizárás és a megőrzés alapvető fizikai törvényeivel, és fizikai, nem pedig biológiai szinten keressük meg az indoklást. A második gondolat, hogy a probléma a digitális-analóg átalakítás összefüggésben még egy szellemi áttörés a hallgatólagos kell a kijelző a teljes denaturated fehérje láncok., Szeretnénk hangsúlyozni azt a további gondolatot, hogy a fehérjékről a nukleinsavakra való visszatérést a nem egyediség problémája (Nichteindeutigkeit) is blokkolja, számos lehetséges visszatérési út egyértelműsítése. Először is, egy AA-t több kodon képvisel. Lehet, hogy nem különböznek a fordítási értékeikben, de befolyásolják a kifejezés hűségét mind a transzkripció, mind a fordítás során. Amennyiben a sejtek megtanulják, hogyan kell intézkedés relatív kifejezés, vagy felerősítik egy gént, ami tükrözi az összes megfigyelt változások (beleértve a felvétel a megfelelő kifejezés keretek)?, Továbbá, lehet, hogy több izoformák és mutációk ugyanazon a helyen ugyanabban a fehérje ugyanabban a sejtben. Hogyan lehet megoldani ezt a kétértelműséget, ismét a gyakoribb mutáns megtalálásával? Harmadszor, a fehérje életében sok PTM-et tapasztal, beleértve azokat is, akik megváltoztatják a szekvenciát. A legújabb, hogy az eredeti génhez való kapcsolódás elvész a proteolitikus érés és az AA identitást megváltoztató kémia szintjén.

a szerző válasza: ezt a konstruktív és érdekes áttekintést nagyra értékeljük.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük