Podczas gdy większość DNA Lista definicji jest jak materiał genetyczny, który koduje informacje prowadzące do syntezy białek, faktem jest, że nie wszystkie DNA kodują białka. Ludzki genom zawiera dużo DNA, które nie koduje białka ani niczego.
Wiele z tego niekodującego DNA jest zaangażowanych w regulowanie, które geny są włączane lub wyłączane. Istnieje również kilka rodzajów niekodującego RNA, z których niektóre pomagają w produkcji białka, a inne je hamują. Chociaż niekodujące nici DNA i RNA nie kodują bezpośrednio białka, które ma zostać wytworzone, często służą do regulacji, które geny są w wielu przypadkach przekształcane w białko.
Składniki genów
Gen to część DNA w chromosomie, która zawiera wszystkie informacje niezbędne do wytworzenia RNA, a następnie białka. Region genu, który koduje białko i zostanie przekształcony w RNA, nazywany jest otwartą ramką odczytu lub ORF. Zdolność ORF do wytwarzania RNA, a następnie białka jest kontrolowana przez odcinek DNA zwany regionem regulatorowym.
Ten region DNA jest bardzo ważny w kontrolowaniu, które geny są włączane i ostatecznie przekształcane w białko, ale sam nie koduje żadnego białka.
Niekodujący RNA
Wiele odcinków kodu DNA dla składników maszynerii RNA wykorzystywanych do transkrypcji i translacji. Te składniki nie zawsze są białkami. W rzeczywistości wiele z nich składa się wyłącznie z kawałków RNA, takich jak tRNA i mRNA.
Istnieje również kilka rodzajów RNA, z których większość nie koduje białka. Rybosomalny RNA koduje tylko do produkcji rybosomu, kompleksu, który zamienia RNA w białko. Transferowy RNA jest ważny dla wytwarzania białka z RNA, ale nie koduje samego białka.
Mikro RNA lub miRNA zapobiega powstawaniu białka, kierując kodujący RNA do degradacji. miRNA służy do negatywnej regulacji, które geny są przekształcane w białka, zasadniczo wyłączając geny. Ten proces wyłączania genów za pomocą miRNA jest znany jako interferencja RNA.
Łączenie genów
Gdy gen jest transkrybowany z DNA na RNA, powstały kodujący RNA lub mRNA wymaga dalszej obróbki, zanim będzie mógł zostać przekształcony w białko. mRNA składa się z sekwencji znanych jako introny i egzony. Introny nie kodują żadnego białka i są usuwane z mRNA, zanim zostanie przekształcone w białko. Egzony to sekwencje kodujące białko.
Jednak niektóre eksony są również usuwane z mRNA i nie przekształcają się w białko. Ten proces usuwania intronów i egzonów z RNA jest znany jako składanie genów. Czasami te egzony są wycinane z sekwencji podczas produkcji białka, a innym razem te egzony są włączane. Będzie to zależeć od tego, dla którego białka jest kodowane.
Śmieciowe DNA
Niektóre DNA nie mają znanego celu i dlatego są określane jako śmieciowe DNA. Śmieciowe DNA jest powszechnie spotykane w telomerach – końcach chromosomów. Telomery chromosomów ulegają nieznacznemu skróceniu przy każdym podziale komórki, a z czasem znaczna ilość DNA z telomerów może zostać utracona. Uważa się, że telomery zbudowane są głównie ze śmieciowego DNA, więc po skróceniu telomerów żadna ważna informacja genetyczna nie zostaje utracona.
Innym czynnikiem, o którym należy pamiętać, jest to, że tylko dlatego, że nie ma znanej funkcji w tym „śmieciowym” DNA, nie oznacza to, że naprawdę jest to śmieci. Funkcja tych odcinków DNA może być po prostu nieznana w tej chwili lub być zbyt skomplikowana dla naszego zrozumienia i obecnej technologii.