tylko około 1 procent DNA składa się z genów kodujących białko; pozostałe 99 procent jest niekodujących. Noncoding DNA nie dostarcza instrukcji do wytwarzania białek. Naukowcy myśleli kiedyś, że niekodujące DNA jest „śmieciem”, bez żadnego znanego celu. Staje się jednak jasne, że przynajmniej część z nich jest integralną częścią funkcji komórek, szczególnie kontroli aktywności genów. Na przykład, niekodujące DNA zawiera sekwencje, które działają jako elementy regulacyjne, określające, kiedy i gdzie geny są włączane i wyłączane., Takie elementy zapewniają miejsca dla wyspecjalizowanych białek (zwanych czynnikami transkrypcyjnymi), aby dołączyć (wiązać) i albo aktywować lub tłumić proces, w którym informacja z genów jest przekształcana w białka (transkrypcja). Nonkodujące DNA zawiera wiele rodzajów elementów regulacyjnych:
-
promotory zapewniają miejsca wiążące dla maszynerii białkowej, która przeprowadza transkrypcję. Promotory zazwyczaj znajdują się tuż przed genem na nici DNA.
-
Enhancers provide binding sites for proteins that help activate transcription., Wzmacniacze można znaleźć na nici DNA przed lub po Genie, które kontrolują, czasami daleko.
-
tłumiki zapewniają miejsca wiążące białka hamujące transkrypcję. Podobnie jak wzmacniacze, tłumiki można znaleźć przed lub po Genie, które kontrolują i mogą być w pewnej odległości od nici DNA.
-
Izolatory zapewniają miejsca wiążące białka, które kontrolują transkrypcję na wiele sposobów. Niektóre zapobiegają wspomaganiu transkrypcji (izolatory enhancer-blocker)., Inne zapobiegają zmianom strukturalnym w DNA, które hamują aktywność genów (izolatory barierowe). Niektóre izolatory mogą działać zarówno jako bloker wzmacniacza, jak i bariera.
Inne regiony niekodującego DNA dostarczają instrukcji tworzenia pewnych rodzajów cząsteczek RNA. RNA jest chemicznym kuzynem DNA., Przykładami wyspecjalizowanych cząsteczek RNA wytwarzanych z niekodującego DNA są transferowe RNA
(tRNAs) i rybosomalne RNA (rrnas), które pomagają zebrać białka budulcowe (aminokwasy) w łańcuch, który tworzy białko; mikroRNA (Mirna), które są krótkimi długościami RNA, które blokują proces produkcji białek; oraz długie noncodujące RNA (RNAS). lncrnas), które są dłuższymi długościami RNA, które odgrywają różną rolę w regulacji aktywności genów.
niektóre elementy strukturalne chromosomów są również częścią noncoding DNA., Na przykład powtarzające się niekodujące sekwencje DNA na końcach chromosomów tworzą telomery. Telomery chronią końce chromosomów przed degradacją podczas kopiowania materiału genetycznego. Powtarzalne niekodujące sekwencje DNA tworzą również DNA satelitarne, które jest częścią innych elementów strukturalnych. DNA satelitarne jest podstawą centromeru, który jest punktem zwężenia pary chromosomów w kształcie litery X. DNA satelitarne tworzy również heterochromatyna, która jest gęsto upakowanym DNA, które jest ważne dla kontrolowania aktywności genów i utrzymania struktury chromosomów.,
niektóre niekodujące regiony DNA, zwane intronami, znajdują się w obrębie genów kodujących białka, ale są usuwane przed wytworzeniem białka. Elementy regulacyjne, takie jak wzmacniacze, mogą znajdować się w intronach. Inne regiony niekodujące znajdują się między genami i są znane jako regiony międzygeniczne.
tożsamość elementów regulacyjnych i innych regionów funkcjonalnych w niekodującym DNA nie jest do końca poznana. Naukowcy pracują nad zrozumieniem lokalizacji i roli tych składników genetycznych.
artykuły naukowe do dalszej lektury
Maston GA, Evans SK, Green Mr., Transcriptional regulatory elements in the human genome. Annu Rev Genomics Hum Genet. 2006;7:29-59. Recenzja. PubMed: 16719718
ENCODE Project Consortium. Zintegrowana encyklopedia elementów DNA w ludzkim genomie. Natura. 2012 wrzesień 6; 489(7414): 57-74. podoba mi się! do obserwowanych nr: 101038 PubMed: 22955616; bezpłatny pełny tekst dostępny w PubMed Central: PMC3439153.
Dodaj komentarz