中心法則
central dogma
定義:英國學者克里克提出的闡明生物體內遺傳信息傳遞方向的分子生物學基本法則。即遺傳信息從DNA傳遞至RNA,再傳遞至蛋白質。DNA與RNA之間遺傳信息的傳遞是雙向的,而遺傳信息只是單向地從核酸流向蛋白質。其兩個基本屬性:自我復制和基因的表達。幾十年來,分子生物學的迅速發(fā)展不斷補充和豐富中心法則,主要有RNA復制、逆轉錄、非編碼RNA和DNA/RNA/組蛋白修飾等。
學科:生物化學與分子生物學_遺傳信息傳遞與基因表達調控_概述_結構
相關名詞:DNA復制 轉錄 翻譯 RNA復制 逆轉錄
圖片來源:視覺中國
【延伸閱讀】
1957年,克里克繼與沃森合作發(fā)現DNA雙螺旋結構后,又提出了著名的中心法則。中心法則闡明了遺傳信息可以從DNA流向DNA,即DNA復制;也可以從DNA流向RNA,進而流向蛋白質,即遺傳信息的轉錄和翻譯。DNA的自我復制、DNA的轉錄和RNA的翻譯構成了中心法則的基本框架,這種遺傳信息轉移方式普遍存在于生物細胞中。隨著研究的不斷深入,科學家對中心法則作出了補充:少數生物的遺傳信息可以從RNA流向RNA,即RNA復制。有些病毒的遺傳物質是RNA分子,當它們進入宿主細胞后,靠RNA復制而傳代,如流感病毒和煙草花葉病毒。RNA以其自身為模板,在RNA復制酶的作用下合成RNA分子。但RNA復制酶缺乏校正功能,復制時錯誤率較高;且RNA復制酶只對病毒本身的RNA起作用,不會作用于宿主細胞中的RNA分子。
1970年,特明和巴爾的摩同時發(fā)現了逆轉錄酶,這一發(fā)現不僅補充了中心法則,還獲得了1975年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。逆轉錄酶是依賴RNA的DNA聚合酶,具有DNA/RNA指導的DNA聚合酶和核糖核酸酶H等多種活性,催化逆轉錄過程,即以RNA為模板合成與之互補的DNA單鏈(cDNA),形成RNA-cDNA雜交分子;隨后逆轉錄酶發(fā)揮其核糖核酸酶H活性,水解RNA鏈;再發(fā)揮其DNA聚合酶活性,以cDNA為模板合成與之互補的DNA鏈,完成遺傳信息由RNA向DNA的傳遞。
中心法則闡明了遺傳信息在生物體內的流動方向和表達方式,是現代生物學最重要最基本的規(guī)律之一,其在探索生命現象的本質及普遍規(guī)律方面起了巨大的作用,極大地推動了現代生物學的發(fā)展。
責任編輯:張鵬輝