בעוד שרוב DNA רשימת ההגדרות היא כחומר הגנטי שמקודד את המידע שמוביל לסינתזת חלבונים, העובדה היא שלא כל קודי ה- DNA של חלבונים. הגנום האנושי מכיל הרבה DNA שאינו מקודד לחלבון או לכל דבר שהוא.
חלק גדול מה- DNA הלא מקודד הזה עוסק בוויסות אילו גנים מופעלים או נכבים. ישנם גם מספר סוגים של RNA שאינו מקודד, חלקם מסייעים בייצור חלבונים וחלקם מעכבים אותו. למרות שחוטי DNA ו- RNA שאינם מקודדים אינם מקודדים ישירות לייצור חלבון, הם משמשים לעתים קרובות לוויסות אילו גנים הופכים לחלבון במקרים רבים.
רכיבי גנים
גן הוא חלק מה- DNA בתוך כרומוזום המכיל את כל המידע הדרוש לייצור RNA ואז חלבון. האזור של גן המקודד חלבונים ויהפוך אותו ל- RNA נקרא מסגרת הקריאה הפתוחה, או ORF. היכולת של ה- ORF ליצור RNA ואז חלבון נשלטת על ידי קטע של DNA הנקרא אזור הרגולציה.
אזור זה של ה- DNA חשוב מאוד בשליטה על אילו גנים מופעלים ובסופו של דבר הופכים לחלבון, אך אינו מקודד שום חלבון עצמו.
RNA שאינו מקודד
חלקים רבים של קוד DNA לרכיבים של מכונות RNA המשמשים לתעתיק ותרגום. רכיבים אלה אינם תמיד חלבונים. למעשה, רבים עשויים רק מחתיכות של RNA כמו tRNA ו- mRNA.
ישנם גם מספר סוגים של RNA, שרובם אינם מקודדים לחלבון. RNA ריבוזומלי מקודד רק לייצור הריבוזום, הקומפלקס שהופך את ה- RNA לחלבון. העברת RNA חשובה להכנת החלבון מ- RNA, אך אינה מקודדת להכנת חלבון עצמו.
מיקרו RNA, או מירנה, מונע את ייצור החלבון על ידי מיקוד לרנ"א המקודד שיושפל. ה- miRNA משמש לוויסות שלילית אילו גנים הופכים לחלבון, ובעצם מכבים את הגנים. תהליך זה של כיבוי גנים עם מירנה מכונה הפרעה של RNA.
שחבור גנים
כאשר מועתק גן מ- DNA ל- RNA, ה- RNA המקודד, או ה- mRNA, שנוצר דורש עיבוד נוסף לפני שניתן להפוך אותו לחלבון. ה- mRNA מורכב מרצפים המכונים אינטרונים ואקסונים. האינטרונים אינם מקודדים שום חלבון ומוסרים מה- mRNA לפני שהוא הופך לחלבון. האקסונים הם הרצפים המקודדים לחלבון.
עם זאת, כמה אקסונים מוסרים מה- mRNA גם כן ולא הופכים אותם לחלבונים. תהליך זה של הסרת אינטרונים ואקסונים מ- RNA ידוע בשם שחבור גנים. לפעמים אקסונים אלה נמתחים מחוץ לרצף במהלך ייצור החלבון, ופעמים אחרות האקסונים נכללים. זה יהיה תלוי עבור איזה חלבון מקודד.
דנ"א זבל
לדנ"א כלשהו אין מטרה ידועה ולכן מכונה דנ"א זבל. דנ"א זבל נמצא בדרך כלל בטלומרים - קצות הכרומוזומים. הטלומרים של הכרומוזומים מתקצרים מעט בכל חלוקת תאים, ועם הזמן, כמות משמעותית של ה- DNA מהטלומרים יכולה ללכת לאיבוד. חושבים כי הטלומרים מורכבים בעיקר מ- DNA זבל כך שלא אבד מידע גנטי חשוב כאשר הטלומרים מתקצרים.
גורם נוסף שיש לזכור הוא שרק בגלל שאין שום פונקציה ידועה ב- DNA "זבל" זה לא אומר שהוא באמת זבל. הפונקציה של חלקים אלה של ה- DNA עשויה פשוט להיות לא ידועה בשלב זה או להיות מורכבת מדי להבנתנו ולטכנולוגיה הנוכחית שלנו.