Центральна догма молекулярної біології

Генетична інформація всіх клітинних організмів закодована в послідовності нуклеотидів дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК). Фенотипічні ознаки будь-якого організму проявляються в різноманітності та кількості білків і РНК, що кодуються ДНК. Реалізація генетичної інформації, закодованої в молекулі ДНК, починається переписуванням послідовності нуклеотидів певної ділянки ДНК (гена) в послідовність нуклеотидів молекули РНК. Цей процес називають транскрипція. Надалі ця молекула РНК або бере участь у синтезі певного білка (трансляція), або сама виконує певні фізіологічні функції.

У 1958 р. Френсіс Крик, один з винахідників структури ДНК, сформулював процес реалізації генетичної інформації, як «центральну догму» біології: спадкова інформація завжди передається від нуклеїнових кислот до білків, цей процес односпрямований:

Стрілкою показаний напрямок переносу генетичної інформації. Стрілка між ДНК і РНК показує, що всі молекули РНК в клітині вироблені на ДНК-матриці. Відповідно синтез усіх білків визначений молекулами РНК. У деяких випадках РНК може служити матрицею для синтезу ДНК. Цей процес називається зворотною транскрипцією. Білок не використовується для збірки нуклеїнових кислот, тобто зворотної трансляції не існує.

Перехід генетичної інформації послідовно від ДНК до РНК і потім від РНК до білка є універсальним для всіх без виключення клітинних організмів, лежить в основі біосинтеза макромолекул. Реплікації геному відповідає інформаційний перехід ДНК → ДНК. У природі трапляються також переходи РНК → РНК и РНК → ДНК (наприклад, у деяких вірусів), а також зміна конформації білків, що передається від молекули до молекули.