Zawartość
- Każdy możliwy gen w sekwencji
- Sekwencje RNA komunikatora
- Sekwencje białkowe
- Mutacje
- Witryny z ograniczeniami
Jądro komórki można uznać za główny pokój kontrolny fabryki, a DNA jest podobne do kierownika fabryki. Helisa DNA kontroluje każdy aspekt życia komórkowego, a jej struktury nie znaliśmy aż do lat 50. XX wieku. Od czasu tego odkrycia dziedziny genetyki, biologii molekularnej i biochemii gwałtownie się rozszerzyły, a teraz po prostu znajomość sekwencji chromosomu zapewnia bogactwo informacji na temat wewnętrznego działania komórki.
Każdy możliwy gen w sekwencji
Badania naukowe wykazały, że co trzy pary zasad DNA - zwane kodonem - kodują aminokwas w docelowym białku. Jedną z kluczowych informacji uzyskanych z kodu jest to, że każdy gen zaczyna się od kodonu adenina-tymina-guanina - ATG w sekwencji DNA. Ponieważ DNA jest dwuniciowy, każda CAT - lub cytozyna-adenina-tymina - znalezione w sekwencji jest początkiem genu na przeciwnej nici. Ponadto wszystkie geny kończą się kodonami TAA, TAG lub TGA. Innymi słowy, szybkie zbadanie sekwencji ujawni każdą możliwą lokalizację genu, chociaż niektóre krótkie sekwencje nie są aktywnie transkrybowane przez organizm.
Sekwencje RNA komunikatora
Ponadto kod genetyczny pozwala nam tłumaczyć możliwe geny bezpośrednio na sekwencje informacyjnego RNA. Informacje te są ważne dla naukowców wykorzystujących technikę zwaną interferencją RNA w celu zablokowania ekspresji genów w komórkach docelowych.
Sekwencje białkowe
Większość organizmów eukariotycznych i niektóre organizmy prokariotyczne przetwarzają transkrypty mRNA poprzez składanie lub usuwanie części sekwencji zwanych intronami. Jeśli organizm nie dzieli RNA, sekwencję DNA można bezpośrednio przełożyć na sekwencję białkową. Nawet dla tych organizmów, które to robią, miejsca składania są ogólnie znane, co oznacza, że sekwencję białka można odgadnąć lub określić eksperymentalnie.
Mutacje
Jeśli genom organizmu został już zmapowany, sekwencję DNA danej osoby można analizować pod kątem mutacji - ta koncepcja jest podstawą do testów genetycznych u ludzi. Lekarze mogą teraz z rozsądną dokładnością określić podatność osoby na choroby spowodowane mutacjami DNA. Na przykład kobiety z rodzinną historią raka piersi mogą zostać sprawdzone pod kątem mutacji w genach BRCA, co wskazywałoby na wysokie ryzyko przyszłego raka piersi.
Witryny z ograniczeniami
Większość gatunków bakterii wytwarza enzymy zwane endonukleazą restrykcyjną - komórki są wrażliwe na wirusy, które mogą wstawiać szkodliwe obce DNA. Enzymy restrykcyjne zwalczają taktykę poprzez cięcie dwuniciowego DNA w określonych sekwencjach. Biolodzy molekularni i mikrobiologowie mogą wykorzystywać oczyszczone enzymy do cięcia DNA w laboratorium. Trawienia restrykcyjne są potężnymi narzędziami do dyspozycji naukowców, więc jeśli znana jest sekwencja DNA, znane są również miejsca restrykcyjne w tej sekwencji.