revisitando el dogma central

Revisitando el Dogma Central
en los 21StSiglo
James A. Shapiro
Universidad de Chicago


http://Shapiro.BSD.uchicago.edu





¿Qué ha cambiado desde la
¿Dogma central?















Actividades de la célula básica
• transcripción reversa
• procesamiento post-transcripcional de RNA
• RNA catalítico
• Transcripción (generalizada) de todo el genoma y
trans-empalme• modificación de proteína posterior traducción
• Corrección de pruebas de ADN y reparación








Detección de celular y comunicación intercelular
• proteínas de Unión alostérico (LacI)
ribosensors &
• riboswitches
• los receptores transmembrana y superficies
• señales superficiales (Wnt, muesca)
• transferencia de proteína intercelular
• exportan señales (NO, CH2= CH2HSLs,feromonas de péptido, citoquinas)
• internos de supervisión (RecA, MutS, NMD,
localización de la proteína, avance del ciclo celular)





Regímenes de control celular
• Circuitos de regulación feedback
• redes de transducción de señal
• segundos mensajeros (símbolos químicos)
• los puntos de control
• Cromatina formatear, formatear y
Regulación epigenética
• regulación RNAs
•localización subnuclear









ARN pequeño control de proteína y sintesis




STORZ G, Altuvia S,
Wassarman KM un
abundancia de ARN
reguladores. Annu Rev
Biochem. 2005; 74:199-217.
Organización compuesta de macromoléculas
• multidominio estructura de proteínas y ARN
(dominios funcionalmente diferenciados)
• intrones y exones; empalme (alternativos y
regulado)
•complejidad de elementos genómicos
• ADN repetitivo







Ingeniería genética natural

• Translocación de ADN a través de membranas (HGT)
• Dependiente de homología - independiente y recombinación
• Módulos de reordenamiento de ADN
• retrotransposition, retrotransduction y empalme inversa
• Proteína de Ingeniería por reordenamientos de ADN y dirigidas
Mutagénesis (bacterias,tripanosomas, linfocitos)
• Reorganización de genoma en los ciclos de vida normales (de tipo de acoplamiento
Interruptores, disminución de la cromatina, protozoos ciliados, antígeno
receptores)
• Respuesta al estrés y otros estímulos
• Orientación dentro del genoma
Moléculas implicadas en la transferencia de información celular
1970:
(ADN--> 2 X ADN)--> RNA--> proteínas--> fenotipo (Crick, dogmaCentral de la Biología molecular)
2008:
• ADN + 0 0-->
• ADN + proteína + ncRNA--> cromatina
• Cromatina + proteína + ncRNA--> replicación del ADN, cromatina mantenimiento/reconstitución
• Proteína + pequeñas moléculas de RNA + lípidos--> transduction de la señal
• Señales, cromatina + proteína RNA (transcripción primaria)-->
• ARN + proteína + ncRNA--> RNA (transcripción procesada)
• ARN +proteína + ncRNA--> proteína (producto primario de traducción)
• Proteína + nucleótidos Ac-CoA + SAM + azúcares + lípidos--> procesado y decorado
proteína
• ADN + proteínas--> secuencia de la DNA nueva (polimerasas mutator)
• Cromatina + proteína--> estructura del nuevo ADN (basado en el ADN reordenamientos)
• ARN + proteína + cromatina--> estructura del nuevo ADN (retrotransposition,retroducción,
Retrohoming)
• Señales cromatina + proteínas + ncRNA + lípidos--> Localización nuclear/nucleoide
• Proteína + ncRNA señales de otras moléculas + estructuras – fenotipo

¿Qué lecciones hemos aprendido?
1. ningún dogma central, no hay flujo de información unidireccional
2. atomística vista del genoma insostenible; naturaleza interactiva del
todas las funciones genómicas (inercia de ADNaislado)
3. combinatoria y precisión "fuzzy logic" en vez de
especificidades "cerradura y llave" Hardwired
4. genoma cambio como un proceso bioquímico sujeto a
Reglamento
5. Informática en lugar de la célula de control de procesos mecánicos
funciones
6. papel protagonista de "señales" en la ejecución de la célula/organismal
fenotipos (célula de indeterminación)
¿Qué nuevos conceptos...