Περιεχόμενο
- Κάθε Πιθανό Γονίδιο στην Ακολουθία
- Αλληλουχίες RNA Messenger
- Πρωτεϊνικές αλληλουχίες
- Μεταλλάξεις
- Περιοχές περιορισμού
Ο πυρήνας ενός κυττάρου μπορεί να θεωρηθεί ως κύριος χώρος ελέγχου ενός εργοστασίου και το DNA είναι παρόμοιο με το εργοστάσιο. Η έλικα του DNA ελέγχει κάθε πτυχή της κυτταρικής ζωής και δεν γνωρίζαμε τη δομή της μέχρι τη δεκαετία του 1950. Από τότε που ανακάλυψαν, τα πεδία της γενετικής, της μοριακής βιολογίας και της βιοχημείας έχουν επεκταθεί γρήγορα και τώρα απλά γνωρίζοντας την αλληλουχία ενός χρωμοσώματος παρέχει μια πληθώρα πληροφοριών σχετικά με τις εσωτερικές λειτουργίες του κυττάρου.
Κάθε Πιθανό Γονίδιο στην Ακολουθία
Η επιστημονική έρευνα έχει καθορίσει ότι κάθε τρία ζεύγη βάσεων DNA - που ονομάζεται κωδικόνιο - κωδικοποιούν ένα αμινοξύ στην τελική πρωτεΐνη. Ένα από τα βασικά κομμάτια των πληροφοριών που συλλέγονται από τον κώδικα είναι ότι κάθε γονίδιο ξεκινά με κωδικόνιο αδενίνης-θυμίνης-γουανίνης-ATG στην αλληλουχία DNA. Επειδή το DNA είναι δίκλωνο, κάθε CAT - ή κυτοσίνη-αδενίνη-θυμίνη - που βρίσκεται στην αλληλουχία είναι η αρχή ενός γονιδίου στον αντίθετο κλώνο. Επιπλέον, όλα τα γονίδια τελειώνουν με κωδικόνια ΤΑΑ, ΤΑΟ ή TGA. Με άλλα λόγια, μια γρήγορη εξέταση της αλληλουχίας θα αποκαλύψει κάθε πιθανή θέση για ένα γονίδιο, αν και ορισμένες βραχείες αλληλουχίες δεν μεταγράφονται ενεργά από τον οργανισμό.
Αλληλουχίες RNA Messenger
Επιπλέον, ο γενετικός κώδικας μας επιτρέπει να μεταφράσουμε πιθανά γονίδια απευθείας σε αλληλουχίες RNA messenger. Αυτές οι πληροφορίες είναι σημαντικές για την έρευνα επιστημόνων που χρησιμοποιούν μια τεχνική που ονομάζεται παρεμβολή RNA για να εμποδίσουν την έκφραση γονιδίων σε κύτταρα-στόχους.
Πρωτεϊνικές αλληλουχίες
Οι περισσότεροι ευκαρυωτικοί και μερικοί προκαρυωτικοί οργανισμοί επεξεργάζονται τα μεταγραφικά mRNA με την ένωση ή την αφαίρεση μερών της αλληλουχίας που ονομάζεται ιντρόνια. Εάν ένας οργανισμός δεν φέρει RNA, η αλληλουχία του DNA μπορεί να μεταφραστεί απευθείας σε μια πρωτεϊνική αλληλουχία. Ακόμη και για εκείνους τους οργανισμούς που κάνουν, οι θέσεις ματίσματος είναι γενικά γνωστές, πράγμα που σημαίνει ότι η πρωτεϊνική αλληλουχία μπορεί να υποτιμηθεί ή να προσδιοριστεί πειραματικά.
Μεταλλάξεις
Εάν το γονιδίωμα ενός οργανισμού έχει ήδη χαρτογραφηθεί, η αλληλουχία DNA ενός ατόμου μπορεί να αναλυθεί για μεταλλάξεις - αυτή η έννοια είναι η βάση για τη γενετική εξέταση του ανθρώπου. Οι γιατροί μπορούν τώρα να προσδιορίσουν με εύλογη ακρίβεια την ευπάθεια ενός ατόμου σε ασθένειες που προκαλούνται από μεταλλάξεις DNA. Για παράδειγμα, οι γυναίκες με οικογενειακό ιστορικό καρκίνου του μαστού μπορούν να ελεγχθούν για μεταλλάξεις στα γονίδια BRCA, γεγονός που υποδηλώνει υψηλό κίνδυνο για μελλοντικό καρκίνο του μαστού.
Περιοχές περιορισμού
Τα περισσότερα είδη βακτηρίων παράγουν ένζυμα που ονομάζονται ενδονουκλεάσες περιορισμού - τα κύτταρα είναι ευάλωτα σε ιούς που μπορούν να εισάγουν επιβλαβές ξένο DNA. Τα ένζυμα περιορισμού καταπολεμούν την τακτική με τη διάσπαση του δίκλωνου DNA σε συγκεκριμένες αλληλουχίες. Οι μοριακοί βιολόγοι και μικροβιολόγοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν καθαρισμένα ένζυμα για να κόψουν το DNA στο εργαστήριο. Τα περιοριστικά διαλύματα περιορισμού είναι ισχυρά εργαλεία στη διάθεση των επιστημόνων της έρευνας, οπότε αν η αλληλουχία DNA είναι γνωστή, οι θέσεις περιορισμού αυτής της αλληλουχίας είναι επίσης γνωστές.