Kaut arī lielākā daļa DNS definīciju saraksts ir ģenētiskais materiāls, kas kodē informāciju, kas noved pie olbaltumvielu sintēzes, fakts ir tāds, ka ne visas DNS kodē olbaltumvielas. Cilvēka genomā ir daudz DNS, kas nekodē olbaltumvielas vai neko.
Liela daļa šīs nekodēšanas DNS ir saistīta ar to, kā regulēt, kuri gēni ir ieslēgti vai izslēgti. Ir arī vairāki nekodējošu RNS veidi, no kuriem daži palīdz olbaltumvielu ražošanā, bet citi to kavē. Kaut arī nekodējošās DNS un RNS virknes tieši nekodē izgatavojamo olbaltumvielu daudzumu, tās daudzos gadījumos bieži kalpo, lai regulētu, kuri gēni tiek pārveidoti par olbaltumvielām.
Gēnu komponenti
Gēns ir DNS daļa hromosomā, kas satur visu nepieciešamo informāciju RNS un pēc tam olbaltumvielu veidošanai. Gēna reģions, kas kodē olbaltumvielu un tiks pārveidots par RNS, tiek saukts par atvērto lasīšanas rāmi jeb ORF. ORF spēju radīt RNS un pēc tam olbaltumvielas kontrolē DNS daļa, ko sauc par regulēšanas reģionu.
Šis DNS reģions ir ļoti svarīgs, lai kontrolētu, kuri gēni tiek ieslēgti un galu galā tiek veidoti olbaltumvielās, taču tas nekodē nevienu olbaltumvielu.
Nekodējoša RNS
Daudzas DNS sadaļas kodē RNS mašīnu komponentiem, ko izmanto transkripcijai un tulkošanai. Šīs sastāvdaļas ne vienmēr ir olbaltumvielas. Patiesībā daudzi ir izgatavoti tikai no RNS gabaliem, piemēram, tRNS un mRNS.
Ir arī vairāki RNS veidi, no kuriem lielākā daļa nekodē olbaltumvielas. Ribosomālā RNS kodē tikai ribosomas - kompleksa, kas pārvērš RNS proteīnā, ražošanu. Pārneses RNS ir svarīga olbaltumvielu iegūšanai no RNS, taču tā nenosaka paša proteīna ražošanu.
Mikro RNS vai miRNS novērš olbaltumvielu veidošanos, mērķējot uz kodējamo RNS, kas jāsadala. MiRNS kalpo, lai negatīvi regulētu, kuri gēni tiek pārvērsti par olbaltumvielām, būtībā izslēdzot gēnus. Šis gēnu izslēgšanas process ar miRNS ir pazīstams kā RNS iejaukšanās.
Gēnu sadalīšana
Kad gēns tiek pārrakstīts no DNS uz RNS, iegūtajai kodējošajai RNS vai mRNS nepieciešama turpmāka apstrāde, pirms to var padarīt par olbaltumvielu. MRNS sastāv no sekvencēm, kas pazīstamas kā introni un eksoni. Introni nekodē nevienu olbaltumvielu un tiek izņemti no mRNS, pirms tas tiek izgatavots olbaltumvielā. Eksoni ir sekvences, kas kodē olbaltumvielas.
Tomēr daži eksoni tiek noņemti arī no mRNS, un tos nepārveido olbaltumvielās. Šis intronu un eksonu noņemšanas process no RNS ir pazīstams kā gēnu savienošana. Dažreiz šie eksoni tiek izdalīti no secības olbaltumvielu ražošanas laikā, un citreiz šie eksoni tiek iekļauti. Tas būs atkarīgs no tā, kurš proteīns tiek kodēts.
Nevēlamā DNS
Daļai DNS nav zināms mērķis, un tāpēc to sauc par nevēlamu DNS. Nevēlamā DNS parasti sastopama telomeros - hromosomu galos. Ar katru šūnu dalīšanos hromosomu telomēras ir nedaudz saīsinātas, un laika gaitā var zaudēt ievērojamu daudzumu telomeros esošās DNS. Tiek uzskatīts, ka telomerus veido galvenokārt nevēlamā DNS, tāpēc saīsinot telomērus, netiek zaudēta svarīga ģenētiskā informācija.
Vēl viens faktors, kas jāpatur prātā, ir tas, ka tas, ka šajā "junk" DNS nav zināmas funkcijas, nenozīmē, ka tas patiešām ir junk. Šo DNS sadaļu funkcija šobrīd var būt vienkārši nezināma vai pārāk sarežģīta mūsu izpratnei un mūsu pašreizējai tehnoloģijai.