Co to jest śmieciowe DNA?

Przez dr Ananya Mandal, MDReviewed by Sally Robertson, B.Sc.

W genetyce termin „śmieciowe DNA” odnosi się do regionów DNA, które nie są kodowane.

DNA zawiera instrukcje (kodowanie), które są wykorzystywane do tworzenia białek w komórce. Jednakże ilość DNA zawartego wewnątrz każdej komórki jest ogromna i nie wszystkie sekwencje genetyczne obecne w cząsteczce DNA faktycznie kodują białko.

Niektóre z tych niekodujących DNA są wykorzystywane do produkcji niekodujących składników RNA, takich jak transferowe RNA, regulatorowe RNA i rybosomalne RNA. Jednak inne regiony DNA nie są przepisywane na białka, ani nie są wykorzystywane do produkcji cząsteczek RNA, a ich funkcja jest nieznana.

Proporcje kodującego i niekodującego DNA różnią się znacznie między gatunkami. W genomie człowieka na przykład, prawie cały (98%) DNA jest niekodujący, podczas gdy u bakterii, tylko 2% materiału genetycznego nie koduje niczego.

Termin Junk DNA

Termin „junk DNA” został po raz pierwszy użyty w latach 60-tych, ale został sformalizowany przez Susumu Ohno w 1972 roku. Ohno zauważył, że ilość mutacji zachodzących w wyniku mutacji destrukcyjnych wyznacza granicę dla ilości funkcjonalnych loci, których można by się spodziewać, gdy rozważana jest normalna szybkość mutacji. W przegląd Nature opublikowany w 1980, Leslie Orgel i Francis Crick stwierdził, że śmieciowe DNA „miał mało specyficzności i przekazuje mało lub nie selektywną korzyść do organizmu.”

Jednakże przez lata, badacze znaleźli dowody sugerujące, że śmieciowe DNA może zapewnić jakąś formę funkcjonalnej aktywności. Niektóre linie dowodów sugerują, że fragmenty tego, co pierwotnie było niefunkcjonalnym DNA, przeszły proces egzaptacji w toku ewolucji. Egzaptacja odnosi się do nabycia funkcji za pomocą środków innych niż dobór naturalny.

W 2012 roku program badawczy zwany projektem ENCODE stwierdził, że około trzy czwarte niekodującego DNA w ludzkim genomie przeszło transkrypcję i że prawie 50% genomu było dostępne dla białek zaangażowanych w regulację genetyczną, takich jak czynniki transkrypcyjne.

Jednakże ustalenia te zostały skrytykowane przez innych naukowców, którzy twierdzą, że dostępność tych segmentów genomu dla czynników transkrypcyjnych nie oznacza, że koniecznie mają one jakąkolwiek funkcję biochemiczną lub że transkrypcja segmentów jest w jakikolwiek sposób korzystna pod względem ewolucji.

Dalsza lektura

• Cała zawartość śmieciowego DNA
• Frakcja DNA śmieciowego
• Funkcje śmieciowego DNA

.

• Types of Junk DNA Sequences
• Autism and Junk DNA

Written by

Dr. Ananya Mandal

Dr Ananya Mandal jest lekarzem z zawodu, wykładowcą z powołania i pisarką medyczną z zamiłowania. Po ukończeniu studiów licencjackich (MBBS) specjalizowała się w farmakologii klinicznej. Dla niej komunikacja zdrowotna to nie tylko pisanie skomplikowanych recenzji dla profesjonalistów, ale także czynienie wiedzy medycznej zrozumiałą i dostępną dla ogółu społeczeństwa.

Cytaty

.