Типове последователност на ДНК на човешкия геном

Човешкият геном е пълният каталог на генетичната информация, носена от хората. Проектът за човешкия геном стартира процеса на системно идентифициране и картографиране на цялата структура на човешката ДНК през 1990 г. Първият пълен човешки геном е публикуван през 2003 г. и работата продължава. Проектът идентифицира повече от 20 000 гени, кодиращи протеини, разпръснати сред 23 хромозомни двойки, открити при хората.

Тези гени обаче представляват само около 1,5 процента от човешкия геном. Идентифицирани са няколко типа ДНК последователност, но много въпроси остават.

Кодиращите протеини гени са ДНК последователности, които клетките използват за синтезиране на протеини. ДНК се състои от дълъг основен захарно-фосфатен скелет, от който висят четири по-малки молекули, наречени основи. Четирите основи са съкратени като A, C, T и G.

Последователността на тези четири бази по протеиновите кодиращи части на ДНК скелета съответства на последователности на аминокиселини, градивните елементи на протеините. Кодиращите протеини гени определят протеини, които определят физическата структура на хората и контролират химията на нашето тяло.

Различните клетки се нуждаят от различни протеини по различно време. Например, протеините, необходими на мозъчната клетка, може да са много различни от тези, необходими на чернодробната клетка. Следователно клетката трябва да е селективна по отношение на това кои протеини трябва да произвежда.

Регулаторните ДНК последователности се комбинират с протеини и други фактори, за да контролират кои гени са активни във всеки един момент. Те също така служат като маркери, които идентифицират началото и края на гените. Чрез биохимични процеси и механизми за обратна връзка регулаторните ДНК последователности контролират генната експресия.

ДНК не произвежда протеин директно. РНК, свързана молекула, служи като посредник. ДНК гените първо се транскрибират в информационна РНК, която след това пренася генетичния код до фабричните сайтове на протеини другаде в клетката.

ДНК може също така да транскрибира не-протеинови кодиращи РНК молекули, които клетката използва за различни функции. Например, ДНК е шаблонът за важен тип некодираща РНК, използвана за изграждане на протеинови фабрики, открити в цялата клетка.

Когато генът се транскрибира в РНК, може да се наложи да се премахнат части от РНК, тъй като те съдържат ненужна или объркваща информация. ДНК последователностите, които кодират тази ненужна РНК, се наричат ​​интрони. Ако РНК, създадена от интрони в гени, кодиращи протеини, не се слеят, полученият протеин би бил деформиран или безполезен.

Процесът на снаждане на РНК е доста забележителен - клетъчната биохимия трябва да знае за интроните съществуване, точно локализирайте неговата последователност върху нишка на РНК и след това я изрежете точно вдясно места.

Учените не знаят функцията на голям процент от базовите последователности на ДНК молекула. Някои могат просто да бъдат боклуци, докато други може да играят роли, които все още не са разбрани.