Зміст
- Кожен можливий ген у послідовності
- Послідовності месенджерних РНК
- Білкові послідовності
- Мутації
- Сайти обмеження
Ядро клітини можна розглядати як головну диспетчерську фабрики, а ДНК схожа на керівника заводу. Спіраль ДНК контролює кожен аспект клітинного життя, і ми навіть не знали його структури до 50-х років. З тих пір відкриття полів генетики, молекулярної біології та біохімії швидко розширилися, і тепер просто знання послідовності хромосоми забезпечує велику кількість інформації про внутрішню роботу клітини.
Кожен можливий ген у послідовності
Наукові дослідження встановили, що кожні три пари бази ДНК - звані кодоном - кодують амінокислоту в білку. Одним із ключових відомостей, отриманих з коду, є те, що кожен ген починається з аденін-тимін-гуанінового кодону - ATG за послідовністю ДНК. Оскільки ДНК є дволанцюговою, кожен CAT - або цитозин-аденін-тимін - знайдений у послідовності є початком гена на протилежному ланцюжку. Крім того, всі гени закінчуються кодонами TAA, TAG або TGA. Іншими словами, швидке вивчення послідовності дозволить виявити всі можливі місця розташування гена, хоча деякі короткі послідовності організмом активно не транскрибуються.
Послідовності месенджерних РНК
Крім того, генетичний код дозволяє нам переводити можливі гени безпосередньо в послідовність месенджерних РНК. Ця інформація є важливою для науковців, які використовують метод, який називається інтерференцією РНК, для блокування експресії генів у клітинах-мішенях.
Білкові послідовності
Більшість еукаріотичних та деяких прокаріотичних організмів обробляють стенограми мРНК шляхом сплайсування або видалення ділянок послідовності, званих інтронами. Якщо організм не зрощує РНК, послідовність ДНК може бути безпосередньо перетворена в білкову послідовність. Навіть для тих організмів, які це роблять, сайти сплайсингу, як правило, відомі, це означає, що послідовність білків можна відгадати або визначити експериментально.
Мутації
Якщо геном організму вже був нанесений на карту, послідовність ДНК людини може бути проаналізована на мутації - ця концепція є основою для генетичного тестування людини. Тепер лікарі можуть з розумною точністю визначити вразливість людини до захворювань, викликаних мутаціями ДНК. Наприклад, жінки з сімейним анамнезом раку молочної залози можуть перевірятися на мутації генів BRCA, що вказувало б на високий ризик майбутнього раку молочної залози.
Сайти обмеження
Більшість видів бактерій виробляють ферменти, які називаються рестрикційною ендонуклеазою - клітини вразливі до вірусів, які можуть вставляти шкідливу чужорідну ДНК. Рестрикційні ферменти борються з тактикою шляхом розщеплення дволанцюжкової ДНК у певних послідовностях. Молекулярні біологи та мікробіологи можуть використовувати очищені ферменти для вирізання ДНК у лабораторії. Рестрикційні дайджести є потужними інструментами, якими користуються вчені-дослідники, тому, якщо відома послідовність ДНК, також відомі сайти рестрикції для цієї послідовності.