Dogma central de la biología molecular

El dogma central de la biología molecular es un concepto que ilustra los mecanismos de transmisión y expresión de la herencia genética tras el descubrimiento de la codificación de ésta en la doble hélice del ADN. Esto nos propone que existe una unidireccionalidad en la expresión de la información contenida en los genes de una célula, es decir, que el ADN se transcribe como ARN mensajero y que éste se traduce como proteína, elemento que finalmente realiza la acción celular. El dogma también postula que sólo el ADN puede duplicarse y, por lo tanto, reproducirse y transmitir la información genética a la descendencia. Francis Crick expresó el dogma central por primera vez en 1958,^[1]​ y se replanteó en un artículo de Nature publicado en 1970.^[2]​

Líneas continuas representan al "dogma" original y al procesamiento general de la información genética. Las líneas discontinuas corresponden a casos especiales descubiertos en décadas recientes.

Término "dogma"

En su autobiografía, What Mad Pursuit (1988), Francis Crick escribió sobre su elección de la palabra dogma y algunos de los problemas que le ocasionaron:

Llamame esta idea el dogma central por dos razones, supongo. Ya había usado la palabra obvia hipótesis en la hipótesis secuencial, y además quería sugerir que esta nueva conjetura era más central y más poderosa. [...] Al final, el uso de la palabra dogma causó casi más problemas de los que valía. [...] Muchos años después Jacques Monod me señaló que parecía que yo no entendía el uso correcto de la palabra dogma, que es una creencia que no puede ser cuestionada. [...] Usé la palabra como yo creía que significaba, no como la mayoría del mundo lo hace, y la apliqué simplemente a una gran hipótesis que, aunque plausible, tenía poco respaldo de la experimentación directa.

Similarmente, Horace Freeland Judson escribió en The Eighth Day of Creation:^[3]​

"Mi parecer era que un dogma era una idea que carecía de evidencia razonable. ¡¿Ves?!" Y Crick dio un grito de regocijo. Yo simplemente no sabía que significaba dogma. Y también pude simplemente llamarle la "Hipótesis central", o..., ya sabes. Lo que quiero decir. Dogma solo fue un latiguillo.

Excepciones o modificaciones

 

En verde nuevos descubrimientos. Adicionalmente se ha observado una traducción directa del ADN a proteínas in vitro.^[4]​^[5]​

No obstante, la ciencia es un ente dinámico, que no se asienta en dogmas. De este modo, han surgido una serie de elementos que implican la ampliación de este dogma tan tajante. Estas excepciones atañen, entre otras situaciones o elementos, a los priones, ribozimas y la enzima transcriptasa inversa.

• Transcriptasa inversa: Los virus pertenecientes a la clase de duplicación VI y VII de Baltimore, como, por ejemplo, los Retroviridae (como el VIH) y Caulimoviridae, tienen la potestad de sintetizar ADN mediante una polimerasa, la transcriptasa inversa, que tiene como molde ARN. Esto supone una evasión al dogma, que sólo permite la duplicación del ADN empleando ARN, y que supedita el ARN al ADN.
• Traducción en sistemas libres de ARN: Otra situación que rompe con la secuencia definida por el dogma es la posibilidad de obtener proteína in vitro, en un sistema libre de células y en ausencia de ARN, por lectura directa del ADN mediante ribosomas, en un entorno en presencia del quimioterápico neomicina.
• Priones: Los priones son proteínas libres de ácido nucleico que, según los modelos genéticos actuales, se propagan en su naturaleza polipeptídica, sin que medie ningún tipo de duplicación o transcripción directa; simplemente, afectan a proteínas de su misma secuencia, previamente existentes, alterando su conformación.
• Ribozimas: Existen ARN con propiedades autocatalíticas, los ribozimas, capaces de modificarse y duplicarse a sí mismos, en ausencia de proteína y ADN.

Referencias

1. Crick, F.H.C. (1958): On Protein Synthesis. Symp. Soc. Exp. Biol. XII, 139-163. (PDF).
2. Crick, F. (8 de agosto de 1970): 'Central Dogma of Molecular Biology. Nature 227, 561-563
3. Horace Freeland Judson (1996). «Chapter 6: My mind was, that a dogma was an idea for which there was no reasonable evidence. You see?!». The Eighth Day of Creation: Makers of the Revolution in Biology (25th anniversary edition). Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN 0-87969-477-7. 
4. B. J. McCarthy and J. J. Holland (15 de septiembre de 1965). «Denatured DNA as a Direct Template for in vitro Protein Synthesis». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States 54 (3): 880-886. Bibcode:1965PNAS...54..880M. PMC 219759. PMID 4955657. doi:10.1073/pnas.54.3.880. 
5. .T. Uzawa, A. Yamagishi, T. Oshima (9 de abril de 2002). «Polypeptide Synthesis Directed by DNA as a Messenger in Cell-Free Polypeptide Synthesis by Extreme Thermophiles, Thermus thermophilus HB27 and Sulfolobus tokodaii Strain 7». The Journal of Biochemistry 131 (6): 849-853. PMID 12038981. 

• Griffiths, J.F. A. et al. (2002). Genética. McGraw-Hill Interamericana. ISBN 84-486-0368-0. 

•   Datos: Q47072
•   Multimedia: Central dogma of molecular biology