Ikke-kodende DNA og RNAs rolle i genregulering

Comstock/Comstock/Getty Images

Genkomponenter

Et gen er et specifikt segment af DNA placeret på et kromosom, der indeholder instruktionerne til fremstilling af et bestemt RNA-transkript og i sidste ende et protein. Den del af et gen, der oversættes til protein, kaldes den åbne læseramme (ORF). Kontrol af ORF-transkription er styret af regulatoriske sekvenser - promotorer, forstærkere og lyddæmpere - placeret i eller ved siden af ​​genet. Disse regulatoriske elementer orkestrerer genaktivering uden selv at kode for noget protein.

Ikke-kodende RNA

Ikke alle RNA-molekyler tjener som skabeloner for proteiner. Ribosomalt RNA (rRNA) danner den strukturelle og katalytiske kerne af ribosomer, mens transfer-RNA (tRNA) leverer aminosyrer under translation. MikroRNA'er (miRNA'er) er korte, ~22-nt RNA'er, der binder komplementære mRNA-sekvenser, hvilket fører til deres nedbrydning eller translationel undertrykkelse - en proces kendt som RNA-interferens. Andre ikke-kodende RNA'er (f.eks. lange ikke-kodende RNA'er) spiller roller i kromatin-omdannelse og transkriptionel regulering.

Gensplejsning

Under modning af messenger-RNA (mRNA) indeholder præ-mRNA-transkriptet både exoner (kodende) og introner (ikke-kodende). Splejsning fjerner introner og i nogle tilfælde visse exoner - en mekanisme kaldet alternativ splejsning - der genererer flere proteinisoformer fra et enkelt gen. Denne post-transskriptionelle redigering udvider proteomisk mangfoldighed.

Junk DNA

Store strækninger af genomet er historisk blevet betegnet som "junk-DNA", fordi ingen klar funktion var kendt. Disse sekvenser er rigelige i telomerer, de beskyttende hætter ved kromosomender. Telomere gentagelser er stort set ikke-kodende, hvilket gør det muligt for kromosomer at forkortes sikkert under celledeling uden at risikere tab af essentielle gener. Nyere forskning tyder på, at mange af disse regioner kan have regulerende roller, der endnu ikke er afsløret.