Il dogma centrale della biologia molecolare è la teoria postulata da Francis Crick, uno degli scopritori della struttura a doppia elica del DNA, nel 1958 per spiegare il trasferimento unidirezionale del materiale genetico dal DNA, al RNA, alle PROTEINE.
Secondo il dogma il DNA non servirebbe solo da stampo alla propria duplicazione (così da tramandare il materiale genetico alle generazioni successive) ma anche per la sintesi di vari tipi di RNA. In particolare l’RNA messaggero (mRNA) è il depositario delle informazioni genetiche che dirigono la sintesi proteica.
Quando Francis Crick propose il dogma, non intendeva certo dire che la direzione del flusso fosse una verità incontestabile. Tuttavia negli anni successivi la maggior parte dei biologi molecolari ne fu convinta. Tanto che, Howard Martin Temin, quando intorno al 1970 avanzò l’ipotesi che alcuni virus capaci di provocare tumori usassero l’RNA come materiale genetico e fossero in grado di trasformare le cellule dopo l’inserzione di DNA copiato dal RNA virale, incontrò molte resistenze. Molti colleghi dovettero però ricredersi perché qualche anno dopo, 1975, Howard M. Temin, David Baltimore e Renato Dulbecco ricevettero il Premio Nobel proprio per la scoperta dei retrovirus e del’enzima Trascrittasi inversa, dimostrando concretamente che questo enzima permette di copiare l’RNA in DNA (con un percorso opposto a quello abituale per la trasmissione del materiale genetico).
Questa importante scoperta fu ripresa in un articolo anonimo pubblicato su Nature negli anni 70 intitolato “Central dogma reversed”, in cui veniva messa in discussione la veridicità del dogma centrale di Crick.
“The central dogma, enunciated by Crick in 1958 and the keystone of molecular biology ever since, is likely to prove a considerable over-simplification”.
In risposta Francis Crick pubblicò qualche mese dopo nella stessa rivista un articolo, in cui chiariva una volta per tutte il significato del dogma e della sua frequente mal interpretazione. Come Crick spiega nell’articolo, il dogma fu postulato in base alle conoscenze acquisite nel 1958, quando ancora molte scoperte importanti non erano state fatte.
All’epoca si consideravano infatti esistenti 4 trasferimenti:
- DNA –> DNA
- DNA –> RNA
- RNA –> PROTEINE
- RNA –> RNA
Due trasferimenti erano ritenuti invece rari o inesistenti, dato che non c’erano né evidenze sperimentali né solide teorie:
- RNA –> DNA
- DNA –> PROTEINE
Tutti i trasferimenti a partire dalle proteine erano invece ritenuti impossibili (come si nota dall’assenza di frecce): “once (sequential) information has passed into protein, it cannot get out again.”
Crick spiega di avere voluto “agire sicuro”, rimanendo silente su quei trasferimenti che erano ritenuti poco probabili, senza però screditare completamente la loro esistenza. L’autore ribadisce inoltre l’importanza del dogma, anche a distanza di anni, come fonte di conoscenza sicura e solida, aperta però alle eventuali modifiche che le scoperte future potrebbero apportare.
I trasferimenti unidirezionali proposti dal dogma avvengono attraverso tre importanti meccanismi cellulari: la DUPLICAZIONE (DNA–>DNA), la TRASCRIZIONE (DNA–>RNA) e la TRADUZIONE (RNA–> PROTEINE), che affronteremo nei prossimi articoli.
Bibliografia:
- Central Dogma of Molecular Biology. F. Crick Nature, 227, 8 (1970)
- Central Dogma Reversed. Nature, 226, 1198 (1970)