分子生物学の中心的な教義は、遺伝物質はRNAに転写され、その後タンパク質に翻訳されると述べています。
つまり、この分野では、生物における情報の流れは一方向にしか流れないと考えられています。つまり、遺伝子はRNAに転写されます。
このアプローチは、デオキシリボ核酸（DNA）分子の伝達機能が発見されてから数年後の1971年に公開されました。
フランシス・クリックは、当時入手できた情報を使用して遺伝情報の伝達を説明することによってこの考えを明らかにした科学者でした。
並行して、ハワードテミンは、RNAがDNA合成に役立つ可能性を、例外的であり得るケースとして提案しました。
この提案は、ドグマの人気があり、特定のRNAウイルスに感染した細胞でのみ可能であるプロセスであるため、科学界の間では普及しませんでした。
分子生物学は何を研究していますか？
ヒト生物学プロジェクトによると、分子生物学は「生物学的に重要な分子の構造、機能、および組成の研究」です。
より具体的には、分子生物学は、遺伝物質の複製、転写、翻訳のプロセスの分子基盤を研究します。
分子生物学者は、細胞系がDNA、RNA、およびタンパク質合成に関してどのように相互作用するかを理解しようとしています。
分子生物学者は自分の分野に限定した技術を使用していますが、それらを遺伝学や生化学に典型的な他の技術と組み合わせています。
彼の方法の多くは定量的であり、そのため、この分野とコンピューターサイエンスのインターフェイス、つまりバイオインフォマティクスや計算生物学に高い関心が寄せられています。
分子遺伝学は分子生物学の中で非常に卓越したサブフィールドになりました。
分子生物学の中心的な教義はどのように機能しますか？
この考えを擁護した人にとって、プロセスは次のとおりでした。
遺伝情報の転送
1865年のグレゴールメンデルの作品。彼らは、1868年から1869年の間にフリードリッヒミーシャーによって発見されたDNA分子を可能にする遺伝的継承の前身を意味していました。
DNAの一次構造を知り、その合成プロセスと遺伝情報がコード化されている方法を知ることができます。
DNAの複製
次に、DNAの二次構造の発見により、今日よく知られている二重らせん構造をモデル化することができましたが、それは当時は明らかにされていました。
この発見は、有糸分裂による分裂からなる細胞生存のための重要なプロセスであり、遺伝物質を保存するために事前の複製を必要とするDNA複製の探索をもたらしました。
1958年、Matthew MeselsonとFrank Stahlは、チェーンの1つが保存されているため、この複製は半保存的であり、その複製を合成するためのテンプレートとして機能することを確認しました。
このプロセスでは、DNAポリメラーゼなどのタンパク質が介入し、元のタンパク質をテンプレートとして使用して新しい鎖にヌクレオチドが追加されます。
DNA転写
このプロセスの発見と説明は、DNAとタンパク質が細胞内の異なる場所にあるときにどのように関連しているかという疑問に答えました。
この関係を可能にした中間分子は、成熟したリボ核酸（RNA）であることがわかりました。
具体的には、RNAポリメラーゼは、DNA鎖の1つからテンプレートを取り、そこから新しいRNA分子を形成する分子です。これは、塩基の相補性の後に発生します。
つまり、DNAのセクションからの情報がメッセンジャーRNA（mRNA）で再現されるプロセスです。
転写産物はメッセンジャーRNA（mRNA）の成熟した鎖です。
RNA翻訳
最終段階では、成熟したメッセンジャーRNA（mRNA）がタンパク質合成のテンプレートとして機能します。ここでリボソームは伝達RNA tRNAの分子と一緒に介入します。
各リボソームは、コドンと呼ばれる3つのmRNAヌクレオチドを解釈し、各tRNAが持つアンチコドンによって補完されます。
このtRNAには、ポリペプチド鎖に適合するアミノ酸が含まれているため、正しい構造に折りたたまれます。
原核細胞では、転写と翻訳が一緒に起こる可能性がありますが、真核細胞では、転写は細胞核で起こり、翻訳は細胞質で起こります。
ドグマの克服
1960年代には、一部のウイルスによって、細胞がRNAをDNAに「逆転写」することが可能になることがわかっていました。
これは、逆転写酵素（RT）タンパク質の場合であり、テンプレートHIV RNAを使用してプロウイルスDNAの2本鎖を合成し、細胞DNAに統合します。
このタンパク質は現在研究所で使用されており、1975年にハワードテミン、デビッドボルチモア、レナートダルベッコがノーベル医学賞を受賞しています。
一方、RNAで作られたウイルスの中には、すでに持っているものからRNA鎖を合成できるものもあります。
この変更の別の考えられる原因は、タンパク質の発現と1つ以上の遺伝子の転写プロセスに影響を与える遺伝子の調節配列の欠陥にあります。
これらの発見は、癌疾患、神経変性疾患または合成生物学に関連するものなどの分子生物学の分野における多くの研究の基礎となっています。
要するに、分子生物学の中心的な教義は、遺伝情報の流れが生物でどのように機能するかを説明する試みでした。
この試みは、現実に近い説明を提供することを可能にする数年の科学的研究の後、克服されました。
参考文献
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