terwijl de meeste DNA definities lijst is als het genetische materiaal dat codeert voor de informatie die leidt tot eiwitsynthese, feit is dat niet alle DNA codeert voor eiwitten. Het menselijk genoom bevat veel DNA dat niet codeert voor eiwit of voor wat dan ook.
Veel van dit niet-coderende DNA is betrokken bij het reguleren welke genen aan- of uitgezet worden. Er zijn ook verschillende soorten niet-coderend RNA, waarvan sommige helpen bij de eiwitproductie en andere die het remmen. Hoewel niet-coderende DNA- en RNA-strengen niet direct coderen voor het maken van eiwitten, dienen ze vaak om te reguleren welke genen in veel gevallen tot eiwit worden gemaakt.
Gencomponenten
Een gen is een deel van het DNA in een chromosoom dat alle benodigde informatie bevat voor het maken van RNA en vervolgens eiwit. Het gebied van een gen dat codeert voor eiwit en in RNA zal worden gemaakt, wordt het open leesraam of ORF genoemd. Het vermogen van het ORF om RNA en vervolgens eiwit te maken, wordt gecontroleerd door een deel van het DNA dat het regulerende gebied wordt genoemd.
Deze regio van het DNA is erg belangrijk bij het controleren welke genen worden aangezet en uiteindelijk tot eiwit worden gemaakt, maar codeert zelf niet voor een eiwit.
Niet-coderend RNA
Veel secties van DNA coderen voor componenten van RNA-machines die worden gebruikt voor transcriptie en translatie. Deze componenten zijn niet altijd eiwitten. In feite zijn veel alleen gemaakt van stukjes RNA zoals tRNA en mRNA.
Er zijn ook verschillende soorten RNA, waarvan de meeste niet coderen voor eiwit. Ribosomaal RNA codeert alleen voor de productie van het ribosoom, het complex dat RNA in eiwit omzet. Transfer-RNA is belangrijk voor het maken van het eiwit uit RNA, maar codeert niet voor het maken van eiwit zelf.
Micro-RNA, of miRNA, voorkomt dat eiwit wordt gemaakt door zich te richten op het coderende RNA dat moet worden afgebroken. Het miRNA dient om negatief te reguleren welke genen in eiwit worden omgezet, waardoor de genen in wezen worden uitgeschakeld. Dit proces van het uitschakelen van genen met miRNA staat bekend als RNA-interferentie.
Gensplitsing
Wanneer een gen wordt getranscribeerd van DNA naar RNA, vereist het resulterende coderende RNA, of mRNA, verdere verwerking voordat het tot eiwit kan worden gemaakt. Het mRNA is samengesteld uit sequenties die bekend staan als introns en exons. De introns coderen voor geen enkel eiwit en worden uit het mRNA verwijderd voordat het tot eiwit wordt gemaakt. De exons zijn de sequenties die coderen voor eiwit.
Sommige exons worden echter ook uit het mRNA verwijderd en worden niet in eiwit omgezet. Dit proces van het verwijderen van introns en exons uit RNA staat bekend als: gen splitsing. Soms worden deze exons uit de sequentie gesplitst tijdens de eiwitproductie, en soms worden die exons opgenomen. Dit hangt af van het eiwit waarvoor wordt gecodeerd.
Junk-DNA
Sommige DNA heeft geen bekend doel en wordt daarom junk-DNA genoemd. Junk-DNA wordt vaak aangetroffen in de telomeren - de uiteinden van de chromosomen. De telomeren van chromosomen worden bij elke celdeling iets korter en na verloop van tijd kan een aanzienlijke hoeveelheid van het DNA van de telomeren verloren gaan. Er wordt gedacht dat de telomeren zijn gemaakt van voornamelijk junk-DNA, zodat er geen belangrijke genetische informatie verloren gaat wanneer de telomeren worden ingekort.
Een andere factor om in gedachten te houden is dat het feit dat er geen bekende functie in dit "junk"-DNA is, niet betekent dat het echt junk is. De functie van deze delen van DNA is op dit moment misschien gewoon onbekend of te complex voor ons begrip en onze huidige technologie.