En cells kärna kan ses som en fabriks kontrollrum, och DNA: n liknar fabrikschefen. DNA-helixen kontrollerar alla aspekter av cellulärt liv, och vi visste inte ens dess struktur förrän på 1950-talet. Ända sedan upptäckten har områdena genetik, molekylärbiologi och biokemi snabbt expanderat och nu bara att veta sekvensen för en kromosom ger en mängd information om den inre funktionen hos cell.
Varje möjligt gen i sekvensen
Vetenskaplig forskning har fastställt att vart tredje DNA-baspar - kallat kodon - kodar för en aminosyra i det eventuella proteinet. En av de viktigaste uppgifterna från koden är att varje gen börjar med ett adenin-tymin-guaninkodon - ATG på DNA-sekvensen. Eftersom DNA är dubbelsträngat är varje CAT - eller cytosin-adenin-tymin - som finns i sekvensen början på en gen på motsatt sträng. Dessutom slutar alla gener med TAA-, TAG- eller TGA-kodoner. Med andra ord kommer en snabb undersökning av sekvensen att avslöja varje möjlig plats för en gen, även om vissa korta sekvenser inte aktivt transkriberas av organismen.
Messenger RNA-sekvenser
Dessutom tillåter den genetiska koden oss att översätta möjliga gener direkt till budbärar-RNA-sekvenser. Denna information är viktig för forskare som använder en teknik som kallas RNA-interferens för att blockera genuttryck i målceller.
Proteinsekvenser
De flesta eukaryota och vissa prokaryota organismer bearbetar mRNA-transkript genom att skarva eller ta bort delar av sekvensen som kallas introner. Om en organism inte splitsar RNA kan DNA-sekvensen översättas direkt till en proteinsekvens. Även för de organismer som gör det är skarvplatser allmänt kända, vilket innebär att proteinsekvensen kan gissas eller bestämmas experimentellt.
Mutationer
Om en organisms genom redan har kartlagts kan en individs DNA-sekvens analyseras för mutationer - detta koncept är grunden för mänsklig genetisk testning. Läkare kan nu med rimlig noggrannhet fastställa en persons utsatthet för sjukdomar orsakade av DNA-mutationer. Till exempel kan kvinnor med en familjehistoria av bröstcancer bli kontrollerade för mutationer i BRCA-generna, vilket skulle indikera en hög risk för framtida bröstcancer.
Begränsningswebbplatser
De flesta bakteriearter producerar enzymer som kallas restriktionsendonukleas - cellerna är känsliga för virus som kan införa skadligt främmande DNA. Restriktionsenzymer bekämpar taktiken genom att klyva dubbelsträngat DNA vid specifika sekvenser. Molekylärbiologer och mikrobiologer kan använda renade enzymer för att skära DNA i laboratoriet. Restriktionssammandragningar är kraftfulla verktyg som forskare förfogar över, så om DNA-sekvensen är känd är också restriktionsställena för den sekvensen kända.