ضع قائمة بأنواع المعلومات التي يمكن العثور عليها من خلال معرفة تسلسل جزيء الحمض النووي

يمكن اعتبار نواة الخلية غرفة التحكم الرئيسية في المصنع ، والحمض النووي مشابه لمدير المصنع. يتحكم حلزون الحمض النووي في كل جانب من جوانب الحياة الخلوية ، ولم نكن نعرف حتى هيكلها حتى الخمسينيات من القرن الماضي. منذ هذا الاكتشاف ، توسعت مجالات علم الوراثة والبيولوجيا الجزيئية والكيمياء الحيوية بسرعة ، و الآن ببساطة معرفة تسلسل الكروموسوم يوفر ثروة من المعلومات حول الأعمال الداخلية لـ زنزانة.

حدد البحث العلمي أن كل ثلاثة أزواج من قواعد الحمض النووي - تسمى كودون - ترمز إلى حمض أميني في البروتين النهائي. واحدة من المعلومات الرئيسية المستقاة من الشفرة هي أن كل جين يبدأ بكودون الأدينين - الثايمين - الجوانين - ATG على تسلسل الحمض النووي. نظرًا لأن الحمض النووي مزدوج الشريطة ، فإن كل CAT - أو السيتوزين - الأدينين - الثايمين - الموجود في التسلسل هو بداية الجين الموجود على الشريط المعاكس. بالإضافة إلى ذلك ، تنتهي جميع الجينات بكودونات TAA أو TAG أو TGA. وبعبارة أخرى ، فإن الفحص السريع للتسلسل سيكشف عن كل مكان محتمل للجين ، على الرغم من أن بعض التسلسلات القصيرة لا يتم نسخها بنشاط بواسطة الكائن الحي.

بالإضافة إلى ذلك ، تسمح لنا الشفرة الجينية بترجمة الجينات المحتملة مباشرة إلى تسلسل الحمض النووي الريبي المرسال. هذه المعلومات مهمة لعلماء البحث الذين يستخدمون تقنية تسمى تداخل الحمض النووي الريبي لمنع التعبير الجيني في الخلايا المستهدفة.

تقوم معظم الكائنات حقيقية النواة وبعض الكائنات بدائية النواة بمعالجة نسخ الرنا المرسال عن طريق تضفير أو إزالة أجزاء من التسلسل الذي يسمى الإنترونات. إذا لم يقم الكائن الحي بربط الحمض النووي الريبي ، يمكن ترجمة تسلسل الحمض النووي مباشرة إلى تسلسل البروتين. حتى بالنسبة لتلك الكائنات الحية ، فإن مواقع اللصق معروفة بشكل عام ، مما يعني أنه يمكن تخمين تسلسل البروتين أو تحديده تجريبيًا.

إذا تم بالفعل تعيين جينوم الكائن الحي ، فيمكن تحليل تسلسل الحمض النووي للفرد بحثًا عن الطفرات - وهذا المفهوم هو الأساس للاختبار الجيني البشري. يمكن للأطباء الآن أن يحددوا بدقة معقولة مدى تعرض الشخص للأمراض التي تسببها طفرات الحمض النووي. على سبيل المثال ، يمكن فحص النساء اللواتي لديهن تاريخ عائلي من الإصابة بسرطان الثدي بحثًا عن طفرات في جينات BRCA ، مما يشير إلى وجود مخاطر عالية للإصابة بسرطان الثدي في المستقبل.

تنتج معظم أنواع البكتيريا إنزيمات تسمى نوكلياز تقييد - الخلايا معرضة للفيروسات التي يمكن أن تدخل الحمض النووي الضار الأجنبي. تحارب إنزيمات التقييد هذا التكتيك عن طريق شق الحمض النووي المزدوج الشريطة في تسلسلات محددة. يمكن لعلماء الأحياء الجزيئية وعلماء الأحياء الدقيقة استخدام الإنزيمات المنقاة لقطع الحمض النووي في المختبر. تعد خلاصات التقييد أدوات قوية تحت تصرف علماء الأبحاث ، لذلك إذا كان تسلسل الحمض النووي معروفًا ، فإن مواقع التقييد في هذا التسلسل معروفة أيضًا.