pouze asi 1 procento DNA je tvořeno geny kódujícími bílkoviny; dalších 99 procent je nekódování. Nekódování DNA neposkytuje pokyny pro výrobu proteinů. Vědci si kdysi mysleli, že nekódování DNA je „nevyžádané“, bez známého účelu. Je však zřejmé, že alespoň některé z nich jsou nedílnou součástí funkce buněk, zejména kontroly genové aktivity. Například nekódování DNA obsahuje sekvence, které fungují jako regulační prvky a určují, kdy a kde jsou geny zapnuty a vypnuty., Tyto prvky poskytují míst pro specializované proteinů (tzv. transkripčních faktorů) připojit (bind) a buď aktivovat nebo potlačit proces, při kterém se informace z genů se obrátil na proteiny (transkripční). Nekódování DNA obsahuje mnoho typů regulačních prvků:
-
promotory poskytují vazebná místa pro proteinové stroje, které provádějí transkripci. Promotory se obvykle nacházejí těsně před genem na řetězci DNA.
-
zesilovače poskytují vazebná místa pro proteiny, které pomáhají aktivovat transkripci., Zesilovače lze nalézt na řetězci DNA před nebo po genu, který kontrolují, někdy daleko.
-
tlumiče poskytují vazebná místa pro proteiny, které potlačují transkripci. Stejně jako zesilovače lze tlumiče nalézt před nebo po genu, který kontrolují, a mohou být v určité vzdálenosti od dna.izolátory
-
poskytují vazebná místa pro proteiny, které regulují transkripci mnoha způsoby. Některé zabraňují zesilovačům napomáhat v transkripci (izolátory blokující enhancer)., Jiné zabraňují strukturálním změnám v DNA, které potlačují genovou aktivitu (bariérové izolátory). Některé izolátory mohou fungovat jako blokátor zesilovače i bariéra.
další oblasti nekódující DNA poskytují pokyny pro tvorbu určitých druhů molekul RNA. RNA je chemický bratranec DNA., Příklady specializovaných molekul RNA vyrobené z noncoding DNA zahrnují transfer Rna
(tRNAs) a ribozomální Rna (rRNAs), které pomáhají sestavit proteinové stavební kameny (aminokyseliny) do řetězce, který tvoří protein; mikrorna (miRNAs), což jsou krátké úseky RNA, které blokují proces tvorby bílkovin, a dlouho noncoding RNAs (lncRNAs), které jsou delší délky RNA, které mají různé role v regulaci genové aktivity.
některé strukturální prvky chromozomů jsou také součástí nekódující DNA., Například opakované nekódování DNA sekvencí na koncích chromozomů tvoří telomery. Telomery chrání konce chromozomů před degradací během kopírování genetického materiálu. Opakující se nekódující DNA sekvence také tvoří satelitní DNA, která je součástí dalších strukturních prvků. Satelitní DNA je základem centromera, což je zúžení bodu ve tvaru X chromozomu pár. Satelitní DNA také tvoří heterochromatin, což je hustě zabalená DNA, která je důležitá pro kontrolu genové aktivity a udržování struktury chromozomů.,
některé nekódující oblasti DNA, nazývané introny, se nacházejí v genech kódujících proteiny, ale jsou odstraněny před vytvořením proteinu. Regulační prvky, jako jsou zesilovače, mohou být umístěny v intronech. Jiné nekódující oblasti se nacházejí mezi geny a jsou známé jako intergenické oblasti.
identita regulačních prvků a dalších funkčních oblastí v nekódující DNA není zcela pochopena. Vědci pracují na pochopení umístění a role těchto genetických složek.
vědecké články pro další čtení
Maston GA, Evans SK, Green Mr., Transkripční regulační prvky v lidském genomu. Annu Rev Genomics Hum Genet. 2006;7:29-59. Recenze. PubMed: 16719718.
zakódovat projektové konsorcium. Integrovaná encyklopedie prvků DNA v lidském genomu. Povaha. 2012 Září 6; 489 (7414):57-74. doi: 10.1038 / nature11247. PubMed: 22955616; zdarma celý text k dispozici od PubMed Central: PMC3439153.
Napsat komentář