Ядро клітини можна сприймати як головну контрольну кімнату заводу, а ДНК подібна до керівника заводу. Спіраль ДНК контролює всі аспекти клітинного життя, і ми навіть не знали її структури до 1950-х років. З тих пір, як було відкрито, галузі генетики, молекулярної біології та біохімії швидко розширюються, і тепер просто знання послідовності хромосоми надає велику кількість інформації про внутрішнє функціонування клітинку.
Кожен можливий ген у послідовності
Наукові дослідження встановили, що кожні три пари основ ДНК, які називаються кодоном, кодують амінокислоту в кінцевому білку. Однією з ключових частин інформації, отриманої з коду, є те, що кожен ген починається з аденін-тимін-гуанінового кодону - ATG на послідовності ДНК. Оскільки ДНК є дволанцюжковою, кожен CAT - або цитозин-аденин-тимін - знайдений у послідовності є початком гена на протилежному ланцюгу. Крім того, всі гени закінчуються кодонами TAA, TAG або TGA. Іншими словами, швидке вивчення послідовності виявить всі можливі місця розташування гена, хоча деякі короткі послідовності організм не транскрибує активно.
Послідовності РНК месенджера
Крім того, генетичний код дозволяє нам транслювати можливі гени безпосередньо в послідовності послідовності РНК. Ця інформація є важливою для дослідників, які використовують метод, який називається РНК-інтерференцією, для блокування експресії генів у клітинах-мішенях.
Білкові послідовності
Більшість еукаріотичних та деяких прокаріотичних організмів обробляють транскрипти мРНК шляхом сплайсингу або видалення частин послідовності, званих інтронами. Якщо організм не зрощує РНК, послідовність ДНК може бути безпосередньо перетворена в послідовність білка. Навіть для тих організмів, які це роблять, місця зрощування загальновідомі, а це означає, що послідовність білка можна вгадати або визначити експериментально.
Мутації
Якщо геном організму вже нанесений на карту, послідовність ДНК людини може бути проаналізована на наявність мутацій - ця концепція є основою для генетичного тестування людини. Зараз лікарі можуть з достатньою точністю визначити вразливість людини до хвороб, спричинених мутацією ДНК. Наприклад, жінки з сімейною історією раку молочної залози можуть пройти перевірку на наявність мутацій у генах BRCA, що свідчить про високий ризик розвитку раку молочної залози в майбутньому.
Сайти обмеження
Більшість видів бактерій виробляють ферменти, які називаються рестрикційними ендонуклеазами - клітини вразливі до вірусів, які можуть вводити шкідливу чужорідну ДНК. Рестрикційні ферменти борються з тактикою шляхом розщеплення дволанцюжкової ДНК у певних послідовностях. Молекулярні біологи та мікробіологи можуть використовувати очищені ферменти для розрізання ДНК в лабораторії. Рестрикційні дайджести - це потужний інструмент у розпорядженні вчених-дослідників, тому, якщо відома послідовність ДНК, відомі також місця рестрикції цієї послідовності.
