Anmelder 1: Itai Yanai, Technion, Haifa, Israel
I denne korte manuskript, Koonin hevder at den mest viktig aspekt av det Sentrale Dogmet er at det forbyr reverse oversettelse. Koonin har tidligere skrevet i denne dagboken om problemet med å utvikle seg fra et RNA-verden til et nucleic acid system kombinert med en protein-systemet, og tilbyr anthropic prinsippet som en løsning., Her bemerker han at overgangen var en fra en digital information system til en analog ett. Denne overgangen har dratt fra et bredt spekter av variasjon dermed fører til bedre kondisjon over tid, men det var også sammen med kostnadene for vidt å hindre en toveis flyt av informasjon. Dette historiske kompromiss er nå et sentralt aspekt i biologi på Jorden, og Koonin argumenterer for at dette er årsaken til at det Sentrale Dogme bør faktisk bli ansett som sentrale. Jeg finner dette stykket interessant og overbevisende; tilsynelatende åpenbar bare fordi det er kjennetegnet av alle gode ideer når de er foreslått., Spesielt er jeg veldig glad for å se Koonin ta et konsept som ble utviklet av en molekylær biolog og ramme det i en evolusjonær sammenheng. Det oppfordrer meg til å tenke at andre sentrale biologiske begreper ville ha nytte av en slik re-framing.
Forfatternes svar: Disse gjennomtenkte, konstruktive kommentarer er mye verdsatt.
Anmelder 2: Martin Lercher, Universitetet i Duesseldorf
«det Sentrale Dogme» i molekylær biologi hypothesizes umuligheten av å konvertere aminosyresekvens av et protein tilbake i en nucleic acid sequence., (Nota bene: jeg cringe å måtte skrive «Dogme» i en vitenskap-sammenheng, men misvisende har satt seg fast.) I sin papir, Eugene Koonin overbevisende måte argumenterer for at utelukkelsen av omvendt oversettelse er på grunn av det faktum at den «analoge» 3-D strukturen av proteiner kan ikke gått tilbake til en lineær aminosyresekvens. Dermed, «digital» (=lineær sekvens) informasjon går tapt i proteinfolding og kan ikke gjenopprettes. I ettertid kan det synes overraskende at dette problemet ikke har fått mer oppmerksomhet tidligere kjennetegnet av original tenkning.,
Forfatternes svar: Dette er en utmerket måte å oppsummere hovedpunkt på papir, og jeg virkelig setter pris på det.
jeg har bare to kommentarer.,generelle sekvens av overganger er konseptuelt identisk mellom funksjonelle RNA og aminosyre sekvenser: (1) en lineær sekvens i en fast molekylær alfabet = primær struktur (kalt «digital informasjon» ved Koonin) → (2) sammenkobling mellom spesifikke molekyler = sekundær struktur → (3) folding inn en 3-D strukturen = tertiær struktur (betegnet som «analog informasjon» ved Koonin) Mens mobil apparater er i stand til å konvertere 3d-struktur («analog informasjon») tilbake til tilsvarende lineær sekvens («digital informasjon») for RNA, det samme er tydeligvis ikke sant i tilfelle av aminosyrer., Det ville være interessant å fundere på hvorfor det er–er det fordi de molekylære interaksjoner mellom aminosyrer er bestillinger av størrelsene sterkere, eller er det fordi disse interaksjonene er ikke alltid parvis? Å fullt ut forstå hvorfor revers transkripsjon er mulig mens omvendt oversettelse er ikke, ville det være viktig å bedre forstå den grunnleggende (?) forskjellen mellom RNA tertiær struktur og høyere protein-strukturen.
Forfatternes svar: Dette er faktisk en fundamentalt viktig sak som er delvis tatt opp i artikkelen., Spesielt er det uttalt at «Når native konformasjon av et protein som er forstyrret, resultatet er en misfolded globule ikke lengre en-dimensjonale strengen.»Dette er for det meste tilfelle fordi protein folding i tre dimensjoner er basert på, for det meste, på fjerne snarere enn lokale interaksjoner. I RNA, regulerbare sidespeil, lokale vekselsvirkningene (hårnåler) spille en mye større rolle. Derfor, etter å ha blitt omvendt-transkribert, RNA enkelt nok folder seg tilbake i det opprinnelige informasjon, og dermed unngår problemer som er forårsaket av opphopning av misfolded molekyler, i en skarp kontrast til situasjonen med proteiner., Videre, og kanskje enda viktigere, RNA folding er i hovedsak basert på de samme komplementære interaksjoner mellom baser som RNA-syntese. Følgelig, «Crick Demon», dvs. revers transkriptase, er relativt enkel enhet. Den «Anfinsen Demon», den hypotetiske maskiner for omvendt oversettelse, ville ha for å være uten sammenlikning mer komplekse. Dermed, det synes å være noen termodynamiske grunner til at «Anfinsen Demon» kunne ikke eksisterer, men den biologiske årsaker virke overbevisende.
Andre, jeg fant terminologi «digital» og «analog» informasjon som er litt forvirrende., Den lineære aminosyre-sekvensen (den «digitale» informasjon) er fortsatt til stede i tertiær struktur, og et Maxwell-demon som kunne gå langs denne fremgangsmåten for å rapportere dette (som er egentlig hva revers transkriptase gjør i tilfelle av RNA). I prinsippet er det ingen informasjon (bortsett fra codon bruk) er tapt i overganger mellom de forskjellige lag av strukturen. Dette er i motsetning til f.eks.,, koding av musikk: det digitale signalet er ugjenkallelig tapt i konverteringen til et analogt signal, og gjentatt konverteringer mellom analog og digital vil føre til økende avvik i begge signaler. Dermed, digital/analog-sammenstillingen kan være mer en analogi enn en presis beskrivelse, og peker ut ville øke lesbarheten.
Forfatteren er svar: jeg er enig, digital vs analog motstand her er mer av en analogi enn en presis beskrivelse. Faktisk, en «Anfinsen Demon» kunne eksistere, i prinsippet, ikke være forbudt ved termodynamikk., Imidlertid, som påpekt ovenfor, er det store biologiske grunner til at det har aldri utviklet seg: i) handlinger av slik en demon ville skape kaos til cellen, og etterlot misfolded proteiner, med mindre en hel flokk av demoner var dedikert til refolding, ii) demon ville ha til å være svært komplisert, som er minst like komplekse som oversettelse system. Jeg tror at, gitt at i Biologi Direkte, de vurderinger og tiltak en integrert del av artikkelen, disse kommentarene vil tjene til å tydeliggjøre og øke lesbarheten.,
jeg kan ikke se hvordan termodynamiske lovene er utelukkelse prinsipper–de er anslag for virkemåten av store populasjoner.
Forfatternes svar: Her har jeg til respekt uenig. Uten tvil, de lover og termodynamikk er anslag for virkemåten av store populasjoner, men som ikke utelukker dem fra å bli utelukkelse prinsipper. Faktisk, de som uttrykkelig forbyr eksistensen av evighetsmaskiner av den første typen (den første lov) og den andre typen (den andre lov).,
Anmelder 3: Frank Eisenhaber (med Birgit Eisenhaber), Singapore Institute of Bioinformatikk
Denne anmeldelsen er resultatet av felles innsats av Birgit Eisenhaber og Frank Eisenhaber. Den foreslåtte MS om sentrale dogme i molekylær biologi gir en velkommen re-vurdering av dogmatisk presentasjon av saken i lærebøker. Det var en glede å lese teksten, og det utløste en ping-pong av diskusjoner mellom oss., Først er det en god idé å sette det sentrale dogme i en rad med grunnleggende fysiske lover om eksklusjon og bevaring og for å se etter den begrunnelse på det fysiske og ikke så mye på det biologiske nivå. Den andre ideen om å se problemet i digital-analog transformasjon sammenheng er ennå en annen intellektuell gjennombrudd med den underforståtte behov for avlesing fra fullt denaturated protein kjeder., Vi ønsker å understreke ytterligere trodde at veien tilbake fra proteiner nukleinsyre er også blokkert av problemet med ikke-unikhet (Nichteindeutigkeit), den andre betydninger av mange mulig avkastning stier. Først ett AA-er representert ved flere codons. De kan ikke forskjellige i deres oversettelse verdier, men de påvirker uttrykket fidelity på både transkripsjon og oversettelse. Bør cellene lære hvordan å måle relative uttrykket eller for å forsterke et gen med refleksjon av alle observerte endringer (inkludert inkludering i passende uttrykk rammer)?, Videre, det kan være flere isoforms og også mutasjoner på samme sted i samme protein i samme celle. Hvordan løse dette tvetydighet, igjen ved å finne mer hyppige mutant? Tredje, protein og erfaringer mange av PTMs i sin levetid, inkludert de som vil endre rekkefølgen i seg selv. Siste, avbrytes tilkoblingen til det opprinnelige genet blir tapt på nivået av proteolytiske modning og AA identitet endre kjemi.
Forfatteren er svar: Dette konstruktiv og interessant gjennomgang er verdsatt.