Il dogma centrale (a volte scritto in maiuscolo come Central Dogma) della biologia molecolare è che l’informazione nei sistemi biologici scorre solo in una direzione: dal DNA all’RNA alle proteine. Il dogma centrale è stato formulato per la prima volta da Francis Crick, uno dei co-scopritori della struttura del DNA, nel 1958 e reso popolare in un articolo pubblicato su Nature nel 1970. Da quando è stato formulato, si è scoperto che il dogma centrale non tenere sempre (contrariamente al suo nome) e in alcune condizioni, come quelle che coinvolgono virus o interventi speciali in un laboratorio, sono possibili altri tipi di flusso di informazioni.
Il termine “dogma centrale” è solo una frase; non significa che l’idea sia infallibile o in qualche modo associata a dogmi religiosi. Crick in seguito si pentì di aver usato la parola “dogma” per spiegare la sua idea, a causa di tutti i problemi che gli aveva causato.
In biologia, ci sono tre tipi tipici di flusso di informazioni che si verificano in tutte le cellule viventi: il DNA che si modifica, il DNA in RNA e l’RNA in proteine. Il DNA è in grado di auto-replicarsi in un processo chiamato replicazione del DNA.
Nella cellula, l’RNA funge da proxy, il segnalatore per le molecole di DNA che sintetizzano le proteine. Il processo attraverso il quale il DNA crea l’RNA è chiamato trascrizione. La lettura completa del DNA di qualsiasi organismo, chiamata genoma, contiene una serie completa di istruzioni per produrre tutto l’RNA e le proteine che costituiscono l’organismo. Una volta che l’RNA è stato creato dal DNA, non può essere ripreso o manipolato in altro modo e l’RNA non può cambiare l’RNA. Una volta che l’RNA sintetizza le proteine (chiamata traduzione), le proteine non possono influenzare il contenuto informativo del DNA o dell’RNA. Tuttavia, il DNA può produrre nuove proteine per smontare o manipolare in altro modo proteine preesistenti.
In laboratorio o con virus sono possibili tre ulteriori manipolazioni. Uno è il DNA che modifica l’RNA, chiamato trascrizione inversa. Questo accade nel caso dei retrovirus a RNA, come l’HIV, che dirottano il meccanismo del DNA della cellula ospite. Un’altra manipolazione è la manipolazione dell’RNA, chiamata replicazione dell’RNA, che avviene con alcuni virus a RNA. L’ultimo è la traduzione diretta del DNA in proteine, dimostrata alcune volte in laboratorio, sebbene rimanga in gran parte inesplorata.
Diverse manipolazioni sono impossibili, almeno con il nostro attuale livello di tecnologia. Questi includono il backtracking da una proteina al DNA o all’RNA che l’ha creata o l’utilizzo di proteine per costruire proteine aggiuntive.