왜 중앙 교리에서는 자연의 위대한 생물학적 제외 원칙

검토자 1:이 야,공과,하이파,이스라엘

이 짧은 원고,Koonin 주장하는 가장 중요한 측면의 중앙 교리는 그것을 금지하는 반대로 번역. Koonin 이전에 작성에 이바지의 문제에 대해서 진화하는 RNA 세계 핵산 시스템으로 결합 단백질 시스템,제공하고 가장 기본 원칙으로 하나의 솔루션을 제공합니다., 여기서 그는 디지털 정보 시스템에서 아날로그 시스템으로의 전환이 하나라고 지적합니다. 이러한 전환의 혜택을의 넓은 범위 변화에 따라서 지도 더 나은 피트니스 시간에,그러나 또한 동행의 비용으로 광범위하게 방지 양방향 흐름의 정보입니다. 이 유서 깊은 타협은 지금 중심에 있는 생물학의 지구상에서,그리고 Koonin 는 이러한 이유로 중앙 교리를 실제로 한 것으로 간주 중앙입니다. 저는 이 재미있는 조각과 강력한;보이는 뻔하기 때문에만의 특징은 모든 좋은 아이디어가면 그들은 제안했다., 특히,나는 매우 행복 Koonin 를 취하는 개념에 의해 개발되었 분자 생물학자 및 프레임에서 진화하는 컨텍스트입니다. 그것은 다른 중심 생물학적 개념이 그러한 재 짜맞춤으로부터 이익을 얻을 것이라고 생각하도록 촉구합니다.

저자의 반응:이러한 사려 깊고 건설적인 의견은 대단히 감사합니다.

Reviewer2:마틴 Lercher,뒤셀도르프대학교도

“중앙 교리는”분자 생물학 운의 불가능을 변환하는 아미노산 시퀀스의 단백질로 다시 핵산 시퀀스입니다., (Nota bene:나는 과학 맥락에서”도그마”를 써야 만 싫증이 나지만 잘못된 이름이 붙어있다. 한다)그의 종이,유진 Koonin 그럴듯하게 주장하고있는 제외의 반대로 번역 때문이라는 사실을”아날로그”3 차원 구조의 단백질로 되돌릴 수 없을 선형 아미노산 시퀀스입니다. 따라서,”디지털”(=선형 서열)정보는 단백질 폴딩에서 손실되어 복구 될 수 없다. 돌이켜 보면,이 문제가 이전에 더 많은 관심을받지 못했다는 것은 놀라운 것처럼 보입니다–독창적 인 사고의 특징.,

저자의 반응:이것은 논문의 요지를 요약하는 훌륭한 방법이며,나는 진정으로 그것을 고맙게 생각한다.

두 가지 의견 만 있습니다.,일반적인 순서의 전환은 개념적으로 동일한 간 기능성 RNA 아미노산 시퀀스:(1)선형 시퀀스에서 고정된 분자 알파벳=기본 구조(불리는”디지털 정보”에 의해 Koonin)→(2)사이의 페어링이 특정 분자=이차 구조→(3)접이식으로 3-D structure=tertiary structure(불리는”아날로그 정보”에 의해 Koonin)는 동안 세포 기계로 변환할 수 있 3-D structure(“아날로그 정보”) 다시 해당 선형 시퀀스(“디지털 정보”)for RNA,같은 분명히지 않는 경우에 진실의 아미노산을 포함하고 있습니다., 그것은 흥미로운 일이 될 것입니다 이유를 깊이 생각해 보라고 한 것은 그것 때문에는 분자 간의 상호 작용을 아미노산은 명령의 규모를 더 강하고,또는 그것 때문에 이러한 상호 작용하지 않은 항상 대응별? 역 번역이 아닌 동안 역전사가 가능한 이유를 완전히 이해하려면 근본적인(?)RNA3 차 구조와 단백질 3 차 구조의 차이.

저자의 반응:이것은 실제로 기사에서 부분적으로 다루어지는 근본적으로 중요한 문제입니다., 특히,”단백질의 기본 형태가 교란 될 때,결과는 확장 된 1 차원 문자열이 아닌 잘못 폴딩 된 소구체이다.”이것은 3 차원에서 단백질 접힘이 주로 국부적 인 상호 작용보다는 먼 것에 기반하기 때문에 대부분 그렇습니다. RNA 폴딩에서 국부적 인 상호 작용(머리핀)이 훨씬 더 큰 역할을합니다. 따라서,후에는 역-전사,RNA 쉽게 충분히 주름으로 다시 기본 정보,따라서 피해 발생하는 문제의 축적 misfolded 분자,에 대비하는 상황으로 단백질이다., 또한,아마도 더욱 중요한 것은,RNA 접이식이 매우 동일한 보완적인 간의 상호 작용을 기초로 RNA 합니다. 따라서,”크릭 악마”,즉 역전사 효소는 비교적 단순한 장치이다. 역번역의 가설적인 기계인’안핀센 악마’는 비교할 수 없을 정도로 복잡해야 할 것이다. 따라서”Anfinsen 악마”가 존재할 수 없었지만 생물학적 이유가 설득력있게 보이는 열역학적 이유가없는 것 같습니다.

둘째,”디지털”및”아날로그”정보의 용어가 다소 혼란 스럽다는 것을 알았습니다., 선형 아미노산 시퀀스(이하”디지털 정보”)는 여전히 존재하에서 고등 구조,그리고 맥스웰 같은 악마의 걸을 수 있었을 따라 이 순서 그것을보고(는 기본적으로 어떤 역전사 않는 경우에는 RNA). 원칙적으로 구조의 다른 층 사이의 전환에서 정보(코돈 사용 제외)가 손실되지 않습니다. 이것은 대조적으로,예를 들면, 인코딩:음악의 디지털 신호는 영구 손실에서 변환하는 아날로그 신호,그리고 반복되는 변환 사이에 아날로그와 디지털의 것이 증가로 이어질 편차를 모두에서 신호가 있습니다. 따라서 디지털/아날로그 병치는 정확한 설명보다 더 유추 할 수 있으며 가독성을 높일 것이라고 지적합니다.

저자의 응답:가 동의 디지털지 vs 아날로그 반대기에 비유를 보다 정확한 설명이 있습니다. 실제로,”Anfinsen 악마”는 원칙적으로 열역학에 의해 금지되지 않고 존재할 수 있습니다., 그러나,위의 지적,주요 생물학적 이유가 왜 그것은 결코 진화:i)의 작업은 이러한 악마의 것 위력을 과시하는 세포를 떠나,뒤에 misfolded proteins,하지 않는 한 무리의 귀신에 전념했다 refolding,ii)마 있는 매우 복잡할 것,적어도 복잡한으로 번역이 시스템입니다. 내가 믿음을 주어,생물학에서는 직접,리뷰와 응답의 중요한 부분 문서,이러한 의견하는 역할을 명확히하고 가독성을 증가한다.,

나는 열역학적 법칙이 어떻게 배제 원리인지 보지 못한다-그들은 큰 집단의 행동에 대한 근사치이다.

저자의 반응:여기서 정중하게 동의하지 않아야합니다. 의심의 여지없이,열역학의 법칙은 대규모 집단의 행동에 대한 근사치이지만 배제 원칙이되는 것을 배제하지는 않습니다. 실제로,그들이 명시적으로 금지한 존재의 영원한 운동을 컴퓨터의 첫 번째 종류(첫번째 법칙)과 둘째 종(두번째 법률).,

검토자 3:프랭크 Eisenhaber(과 비 르기 트 Eisenhaber),싱가포르 Institute of Bioinformatics

이 검토 결과의 공동 노력에 의해 비 르기 트 Eisenhaber 와 프랭크 Eisenhaber. 분자 생물학의 중심 교리에 관한 제안 된 MS 는 교과서에서 문제의 독단적 인 발표에 대한 환영할만한 재 고려를 제공한다. 그것은 텍스트를 읽는 즐거움이었고 그것은 우리 사이의 논쟁의 탁구를 촉발 시켰습니다., 첫째로,그것은 좋은 아이디어를 넣어 중앙 교리를 하나로 줄로 기본적인 물리적의 법칙 제외하고 보존하고 보고에 대한 정당성에서의 물리적 및 그다지 많이에서 생물학적 수준입니다. 두 번째는 것을 보고의 아이디어에서 문제를 디지털-아날 로그 변환 컨텍스트가 아직 다른 지적 재산권 획기적으로 묵시적 필요를 위해 판독값에서 완전히 denaturated 단백질이다., 우리가 강조하고자하는가 생각하는 방식에서 단백질을 핵산은 또한 차단하여 문제의 유일성(Nichteindeutigkeit),명확성의 여러 가지 반환한다. 첫째,하나의 AA 는 여러 개의 코돈으로 표시됩니다. 그들은 그들의 번역 값에서 차이가 없을 수도 있지만 전사와 번역 모두에서 발현 충실도에 영향을 미친다. 해 세포를 측정하는 방법을 배울대 표현 또는 증폭으로 유전자의 반영이 모든 관찰된 변화(을 포함한 포용으로 적절한 표현 프레임워크)?, 또한,동일한 세포에서 동일한 단백질에서 동일한 부위에 여러 개의 이소 형과 돌연변이가있을 수 있습니다. 더 빈번한 돌연변이를 찾아 다시이 모호함을 해결하는 방법은 무엇입니까? 셋째,단백질은 서열 자체를 변경하는 사람들을 포함하여 수명 시간에 PTMs 를 많이 경험합니다. 최신,원래 유전자에 대한 연결은 단백질 분해 성숙과 aa 정체성 변화 화학의 수준에서 손실됩니다.

저자의 반응:이 건설적이고 흥미로운 리뷰는 크게 감사합니다.

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