Поки більшість ДНК Перелік визначень - це генетичний матеріал, який кодує інформацію, яка веде до синтезу білка, справа в тому, що не всі ДНК кодує білки. Геном людини містить багато ДНК, яка не кодує білок або взагалі нічого.
Значна частина цієї некодуючої ДНК бере участь у регулюванні того, які гени вмикаються чи вимикаються. Існує також кілька типів некодуючих РНК, деякі з яких сприяють виробленню білка, а інші, що інгібують його. Хоча некодуючі ланцюги ДНК і РНК не кодують безпосередньо білок, який вони створюють, вони часто служать для регулювання того, які гени перетворюються на білок у багатьох випадках.
Генні компоненти
Ген - це частина ДНК в хромосомі, яка містить всю необхідну інформацію для утворення РНК, а потім білка. Область гена, що кодує білок і буде перетворена в РНК, називається відкритою рамкою зчитування, або ORF. Здатність ORF виробляти РНК, а потім білок контролюється ділянкою ДНК, яка називається регуляторною областю.
Ця область ДНК дуже важлива для контролю того, які гени вмикаються і з часом перетворюються на білок, але не кодує жодного білка.
Некодуюча РНК
Багато розділів ДНК кодують компоненти механізмів РНК, що використовуються для транскрипції та трансляції. Ці компоненти не завжди є білками. Насправді, багато з них виготовляються виключно із шматків РНК, таких як тРНК та мРНК.
Існує також кілька типів РНК, більшість з яких не кодують білок. Рибосомна РНК кодує лише продукцію рибосоми, комплексу, який перетворює РНК на білок. Передача РНК важлива для отримання білка з РНК, але не кодує створення самого білка.
Мікро РНК, або miRNA, запобігає утворенню білка, націлюючи кодуючу РНК на деградацію. МіРНК служить для негативного регулювання того, які гени перетворюються на білок, по суті вимикаючи гени. Цей процес вимкнення генів за допомогою miРНК відомий як РНК-інтерференція.
Зрощування генів
Коли ген транскрибується з ДНК в РНК, результуюча кодуюча РНК або мРНК вимагає подальшої обробки, перш ніж він може бути перетворений на білок. МРНК складається з послідовностей, відомих як інтрони та екзони. Інтрони не кодують жодного білка і видаляються з мРНК, перш ніж він перетвориться на білок. Екзони - це послідовності, що кодують білок.
Однак деякі екзони також видаляються з мРНК і не перетворюються на білок. Цей процес видалення інтронів та екзонів з РНК відомий як сплайсинг генів. Іноді ці екзони сплайсуються з послідовності під час виробництва білка, а інколи ці екзони включаються. Це буде залежати від того, який білок кодується.
Небажана ДНК
Деякі ДНК не мають відомого призначення, і тому їх називають непотрібною ДНК. Небажана ДНК зазвичай міститься в теломерах - кінцях хромосом. Теломери хромосом з кожним поділом клітини дещо вкорочуються, і з часом значна частина ДНК з теломер може бути втрачена. Існує думка, що теломери складаються з переважно сміттєвої ДНК, так що при скороченні теломер не втрачається важлива генетична інформація.
Ще один фактор, про який слід пам’ятати, полягає в тому, що те, що в цій «сміттєвій» ДНК відсутня відома функція, не означає, що це насправді сміття. Функція цих ділянок ДНК може бути просто невідомою на даний момент або занадто складною для нашого розуміння та сучасних технологій.