O núcleo de uma célula pode ser considerado a sala de controle mestre de uma fábrica, e o DNA é semelhante ao do gerente da fábrica. A hélice de DNA controla todos os aspectos da vida celular, e nem sabíamos sua estrutura até a década de 1950. Desde essa descoberta, os campos da genética, biologia molecular e bioquímica se expandiram rapidamente e agora, simplesmente saber a sequência de um cromossomo fornece uma riqueza de informações sobre o funcionamento interno do célula.
Cada gene possível na sequência
A pesquisa científica determinou que cada três pares de bases de DNA - chamados de códon - codificam para um aminoácido na proteína final. Uma das principais informações obtidas a partir do código é que cada gene começa com um códon adenina-timina-guanina - ATG na sequência de DNA. Como o DNA é de fita dupla, cada CAT - ou citosina-adenina-timina - encontrada na sequência é o início de um gene na fita oposta. Além disso, todos os genes terminam com códons TAA, TAG ou TGA. Em outras palavras, um rápido exame da sequência revelará todas as localizações possíveis para um gene, embora algumas sequências curtas não sejam transcritas ativamente pelo organismo.
Sequências de RNA mensageiro
Além disso, o código genético nos permite traduzir genes possíveis diretamente em sequências de RNA mensageiro. Esta informação é importante para pesquisadores que utilizam uma técnica chamada interferência de RNA para bloquear a expressão gênica nas células-alvo.
Sequências de proteínas
A maioria dos organismos eucarióticos e alguns procarióticos processam transcritos de mRNA por splicing, ou removendo, porções da sequência chamadas íntrons. Se um organismo não une o RNA, a sequência de DNA pode ser traduzida diretamente em uma sequência de proteína. Mesmo para os organismos que o fazem, os locais de splice são geralmente conhecidos, o que significa que a sequência da proteína pode ser adivinhada ou determinada experimentalmente.
Mutações
Se o genoma de um organismo já foi mapeado, a sequência de DNA de um indivíduo pode ser analisada quanto a mutações - este conceito é a base para o teste genético humano. Os médicos agora podem determinar com precisão razoável a vulnerabilidade de uma pessoa a doenças causadas por mutações de DNA. Por exemplo, mulheres com histórico familiar de câncer de mama podem ser verificadas quanto a mutações nos genes BRCA, o que indicaria um alto risco de câncer de mama no futuro.
Sites de Restrição
A maioria das espécies de bactérias produz enzimas chamadas endonuclease de restrição - as células são vulneráveis a vírus que podem inserir DNA estranho prejudicial. As enzimas de restrição combatem a tática clivando o DNA de fita dupla em sequências específicas. Biólogos moleculares e microbiologistas podem usar enzimas purificadas para cortar DNA em laboratório. As digestões de restrição são ferramentas poderosas à disposição dos cientistas pesquisadores, portanto, se a sequência de DNA for conhecida, os locais de restrição nessa sequência também serão conhecidos.