Hay un concepto en biología molecular que se conoce como “el dogma central”. No me agrada tanto este nombre denominativo porque siento que el lenguaje se acerca demasiado al de religión, pero la historia ha cimentado firmemente su uso para describir el concepto. En general, se describe como:
La información genética fluye del ácido nucleico (ADN y ARN) al ácido nucleico, o del ácido nucleico a la proteína, pero no fluye de la proteína al ácido nucleico.
Francis Crick fue uno de los primeros en afirmar esto. En la figura 1. hay un diagrama del dogma central dogma central de alrededor de 1958, reconstruido por Francis Crick en “Central Dogma of Molecular Biology”, Nature, vol. 227, págs. 561-563 (8 de agosto de 1970). Hubo un fuerte debate en ese momento sobre qué molécula estaba transfiriendo la información genética de la célula vieja a la nueva.
Si leemos el esquema iniciando en el ADN, vemos que mediante un proceso denominado como “transcripción”, se convierte en ARN. El hecho es que el en realidad, el ADN no se transforma en ARN, sino que se usa como “molde o plantilla” para generar ARN. Además, el ADN también es capaz de replicarse, es así que, a partir de una molécula de ADN podemos obtener otra molécula de ADN idéntica.
Después de este primer paso, nos encontramos con una flecha directa desde el ARN a las proteínas. El proceso que ocurre es el que se conoce como “traducción” y supone la síntesis de proteínas a partir de una secuencia de ARN. Las proteínas son moléculas muy importantes para el funcionamiento de nuestro organismo, es debido a ella que se forman estructuras complejas, las proteínas transportan otras moléculas, y un largo sinfín de funciones más, todas esenciales para la vida.
Bueno chicos, todo lo descrito fue en 1956, que fue hace 60 años! Desde ese entonces, ha habido muchos ejemplos en los que el dogma central simplemente no funciona para todos. Francis Crick lamentó haber utilizado el término “dogma”, ya que su definición es: “una creencia de la que no se puede dudar”. Esto causó una seria confusión para los biólogos moleculares posteriores, cuando surgieron ejemplos de ruptura del dogma central. Veamos los siguientes ejemplos:
Transcripción inversa
Causando todo tipo de problemas en la década de 1960, nadie podía creer que la transcripción (el ADN que se copia en el ARN) podría actuar a la inversa. Descubierta originalmente en los virus tumorales de ARN, la enzima transcriptasa inversa permite que los virus con un genoma de ARN conviertan sus genomas en ADN. Este descubrimiento, de David Baltimore y Howard Temin, les valió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1975.
El VIH utiliza la transcriptasa inversa para replicarse, y los medicamentos para inhibir la transcriptasa inversa son una parte importante de la terapia contra el VIH. La figura 2 muestra las modificaciones posteriores al dogma antiguo de la Biología Molecular.
Replicación del ARN: Así es. El ARN puede replicarse, pero solo en algunas ocasiones. En realidad, pueden replicarse algunos “ribozimas” en ausencia de ADN y proteínas. Los ribozimas son, moléculas de ARN con actividad catalítica.
Traducción en ausencia de ARN: Esta es otra situación excepcionalmente rara que nos desubica el esquema original. Al parecer, bajo ciertas condiciones, en el laboratorio (in vitro) es posible utilizar ribosomas (los orgánulos que traducen el ARNm en proteínas) para traducir directamente las moléculas de ADN y obtener proteínas.
En este BioCast te explico como es el flujo de la información genética del ADN hasta las proteínas,
Conclusión
– El dogma central de la biología molecular explica el flujo de información genética, desde el ADN al ARN , para hacer un producto funcional, una proteína.
– El proceso por el cual las instrucciones del ADN se convierten en el producto funcional se denomina expresión génica . .
– La expresión génica tiene dos etapas clave:la transcripción y traducción.
– En la transcripción, la información del ADN de cada célula se convierte en pequeños mensajes de ARN portátiles.
– Durante la traducción, estos mensajes viajan desde donde se encuentra el ADN en el núcleo de la célula hasta los ribosomas donde se ‘leen’ para producir proteínas específicas.
– El dogma central establece que el patrón de información que ocurre con mayor frecuencia en nuestras células es:
A partir del ADN existente para hacer nuevo ADN (replicación de ADN)
Del ADN para hacer nuevo ARN (transcripción)
Del ARN para hacer nuevas proteínas (traducción).
La transcripción inversa es la transferencia de información del ARN para hacer nuevo ADN, esto ocurre en el caso de los retrovirus, como el VIH. Es el proceso mediante el cual la información genética del ARN se ensambla en nuevo ADN.
¿Se aplica siempre el ‘Dogma Central’?
Con la investigación moderna se está volviendo claro que algunos aspectos del dogma central no son del todo exactos.
La investigación actual se centra en investigar la función del ARN no codificante.
Aunque esto no sigue el dogma central, todavía tiene un papel funcional en la célula.
Como siempre acepto comentarios y sugerencias.
Edwin W. editor en DiMedinet y Bits de Ciencia.
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