Referent 1: Itai Yanai, Technion, Haifa, Israel
În acest scurt manuscris, Koonin susține că cel mai important aspect de Dogma Centrală este că se interzice traducere inversă. Koonin a scris anterior în acest jurnal despre problema evoluției de la o lume ARN la un sistem de acid nucleic cuplat cu un sistem proteic, oferind principiul antropic ca o singură soluție., Aici observă că tranziția a fost una de la un sistem informatic digital la unul analogic. Această tranziție a beneficiat de o gamă largă de variații, ceea ce a dus la o mai bună adecvare în timp, însă a fost însoțită și de costul prevenirii în general a unui flux bidirecțional de informații. Acest compromis istoric este acum un aspect central al biologiei pe pământ, iar Koonin susține că, din acest motiv, Dogma centrală ar trebui într-adevăr considerată centrală. Mi se pare interesantă și convingătoare această piesă; aparent evident doar pentru că acesta este semnul distinctiv al tuturor ideilor bune odată ce sunt propuse., În special, sunt foarte fericit să văd că Koonin ia un concept care a fost dezvoltat de un biolog molecular și îl încadrează într-un context evolutiv. Mă îndeamnă să cred că alte concepte biologice centrale ar beneficia de o astfel de re-încadrare.răspunsul autorilor: aceste comentarii gânditoare și constructive sunt foarte apreciate.
Referent 2: Martin Lercher, Universitatea din Duesseldorf
„Dogma Centrală” de biologie moleculară presupune imposibilitatea de conversie secvența de aminoacizi a unei proteine înapoi într-o secvența de acid nucleic., (Nota bene: am piti având de a scrie „Dogma” într-un context științific, dar impropriu a blocat.) În lucrarea sa, Eugene Koonin susține în mod convingător că excluderea traducerii inverse se datorează faptului că structura 3-D „analogică” a proteinelor nu poate fi readusă la o secvență liniară de aminoacizi. Astfel, informațiile” digitale ” (=secvență liniară) se pierd în plierea proteinelor și nu pot fi recuperate. În retrospectivă, pare surprinzător faptul că această problemă nu a primit mai multă atenție anterior–semnul distinctiv al gândirii originale.,răspunsul autorilor: acesta este un mod excelent de a rezuma esența lucrării și apreciez cu adevărat acest lucru.
am doar două comentarii.,general secvență de tranziții este conceptual identice între funcționale de ARN și secvențele de aminoacizi: (1) o secvență liniară într-o fix moleculară alfabet = structuri primare (denumite „informații digitale” de Koonin) → (2) asocierea între molecule specifice = structura secundară → (3) pliere într-un 3-D structura = structura terțiară (denumite „informații analog” de Koonin), în Timp ce celulară utilaje sunt capabili de a converti 3-D structura („informații analog”) înapoi la liniare corespunzătoare secvență („informații digitale”) pentru ARN-ul, la fel se pare ca nu este valabil în cazul de aminoacizi., Ar fi interesant să ne gândim de ce este–este pentru că interacțiunile moleculare dintre aminoacizi sunt ordine de magnitudini mai puternice sau este pentru că aceste interacțiuni nu sunt întotdeauna perechi? Pentru a înțelege pe deplin de ce este posibilă transcrierea inversă, în timp ce traducerea inversă nu este, ar fi important să înțelegem mai bine fundamentalul (?) diferența dintre structura terțiară ARN și structura terțiară proteică.răspunsul autorilor: aceasta este într-adevăr o problemă fundamentală importantă care este abordată parțial în articol., În special, se afirmă că „atunci când conformația nativă a unei proteine este întreruptă, rezultatul este un globule rătăcit, nu un șir unidimensional extins.”Acest lucru este în mare parte cazul deoarece plierea proteinelor în trei dimensiuni se bazează, mai ales, pe interacțiuni îndepărtate, mai degrabă decât locale. În plierea ARN, interacțiunile locale (părul de păr) joacă un rol mult mai mare. Prin urmare, după ce a fost transcris invers, ARN-ul se îndoaie destul de ușor în informațiile native, evitând astfel problemele cauzate de acumularea de molecule greșite, într-un contrast puternic cu situația cu proteinele., În plus, și poate chiar mai important, plierea ARN se bazează în primul rând pe aceleași interacțiuni complementare între baze ca sinteza ARN. În consecință,” demonul Crick”, adică transcriptaza inversă, este un dispozitiv relativ simplu. „Demonul Anfinsen”, mecanismul ipotetic pentru traducerea inversă, ar trebui să fie incomparabil mai complex. Astfel, se pare că nu există motive termodinamice pentru care „demonul Anfinsen” nu ar putea exista, dar motivele biologice par convingătoare.în al doilea rând, am găsit terminologia informațiilor” digitale” și „analogice” oarecum confuze., Secvența liniară de aminoacizi (informația” digitală”) este încă prezentă în structura terțiară, iar un demon asemănător lui Maxwell ar putea merge de-a lungul acestei secvențe pentru a o raporta (ceea ce este în esență ceea ce face revers transcriptaza în cazul ARN). În principiu, nicio informație (cu excepția utilizării codonului) nu se pierde în tranzițiile dintre diferitele straturi de structură. Acest lucru este în contrast cu, de exemplu.,, codificarea muzicii: semnalul digital este pierdut irevocabil în conversia la un semnal analogic, iar conversiile repetate între analog și digital vor duce la creșterea abaterilor în ambele semnale. Astfel, juxtapunerea digitală / analogică poate fi mai mult o analogie decât o descriere precisă și subliniind că ar crește lizibilitatea.răspunsul autorului: trebuie să fiu de acord, opoziția digitală vs analogică este mai mult o analogie decât o descriere precisă. Într-adevăr, un „Demon Anfinsen” ar putea exista, în principiu, nefiind interzis de termodinamică., Cu toate acestea, după cum a subliniat mai sus, acolo sunt principalele motive biologice de ce nu a mai evoluat: i) acțiunile de astfel de un demon ar face ravagii la celule, lăsând în urmă misfolded proteine, cu excepția cazului în o intreaga turma de demoni a fost dedicat repliere, ii) demonul ar trebui să fie extrem de complex, cel puțin la fel de complex ca sistemul de traducere. Cred că, având în vedere că în Biology Direct, recenziile și răspunsurile fac parte integrantă din articol, aceste comentarii vor servi la clarificarea și creșterea lizibilității.,nu văd cum legile termodinamice sunt principii de excludere–sunt aproximări pentru comportamentul populațiilor mari.răspunsul autorilor: aici trebuie să nu fiu de acord cu respect. Dincolo de îndoială, legile termodinamicii sunt aproximări pentru comportamentul populațiilor mari, dar asta nu le împiedică să fie principii de excludere. Într-adevăr, ei interzic în mod expres existența mașinilor de mișcare perpetuă de primul fel (prima lege) și al doilea fel (a doua lege).,
Referent 3: Frank Eisenhaber (cu Birgit Eisenhaber), Singapore Institutul de Bioinformatică
Această revizuire este rezultatul efortului comun depus de Birgit Eisenhaber și Frank Eisenhaber. SM propusă cu privire la dogma centrală a biologiei moleculare oferă o reanalizare binevenită a prezentării dogmatice a problemei în manuale. A fost o plăcere să citesc textul și a stârnit un ping-pong de certuri între noi., În primul rând, este o idee bună să punem dogma centrală într-un rând cu legi fizice fundamentale de excludere și conservare și să căutăm justificarea la nivel fizic și nu atât la nivel biologic. A doua idee de a vedea problema în contextul transformării digital-analogice este încă o descoperire intelectuală cu nevoia implicită de citire din lanțurile proteice complet denaturate., Dorim să subliniem gândul suplimentar că drumul înapoi de la proteine la acizi nucleici este, de asemenea, blocat de problema non-unicității (Nichteindeutigkeit), dezambiguizarea multor căi posibile de întoarcere. În primul rând, un AA este reprezentat de mai mulți codoni. S-ar putea să nu difere în valorile lor de traducere, dar ele afectează fidelitatea expresiei atât la transcriere, cât și la traducere. Ar trebui celulele să învețe cum să măsoare expresia relativă sau să amplifice o genă cu reflectarea tuturor modificărilor observate (inclusiv includerea în cadre de Expresie adecvate)?, Mai mult, ar putea exista mai multe izoforme și, de asemenea, mutații în același loc în aceeași proteină din aceeași celulă. Cum de a rezolva această ambiguitate, din nou prin găsirea mutantului mai frecvent? În al treilea rând, proteina experimentează o mulțime de PTMs în timpul vieții sale, inclusiv cei care schimbă secvența în sine. Mai târziu, conexiunea cu gena originală se pierde la nivelul maturării proteolitice și al chimiei în schimbare a identității AA.răspunsul autorului: această revizuire constructivă și interesantă este foarte apreciată.