Innhold
Det menneskelige genomet er den komplette katalogen over den genetiske informasjonen som bæres av mennesker. Human Genome Project startet prosessen med å systematisk identifisere og kartlegge hele strukturen av humant DNA i 1990. Det første komplette humane genom ble publisert i 2003, og arbeidet fortsetter. Prosjektet identifiserte mer enn 20 000 proteinkodende gener spredt blant de 23 kromosomparene som ble funnet hos mennesker.
Imidlertid representerer disse genene bare rundt 1,5 prosent av det humane genomet. Flere DNA-sekvenstyper er identifisert, men det gjenstår mange spørsmål.
Protein-koding gener
Proteinkodende gener er DNA-sekvenser som celler bruker for å syntetisere proteiner. DNA består av en lang sukkerfosfat-ryggrad, derfra henger fire mindre molekyler kalt baser. De fire basene er forkortet som A, C, T og G.
Sekvensen av disse fire basene langs de proteinkodende delene av DNA-ryggraden tilsvarer sekvenser av aminosyrer, byggesteinene til proteiner. De proteinkodende genene spesifiserer proteiner som bestemmer den fysiske strukturen til mennesker og styrer kroppens kjemi.
Regulerende DNA-sekvenser
Ulike celler trenger forskjellige proteiner til forskjellige tider. For eksempel kan proteiner som trengs av en hjernecelle være veldig forskjellige enn de som trengs av en levercelle. En celle må derfor være selektiv med hensyn til hvilke proteiner den trenger å produsere.
Regulerende DNA-sekvenser kombineres med proteiner og andre faktorer for å kontrollere hvilke gener som er aktive til enhver tid. De fungerer også som markører som identifiserer begynnelsen og slutten på gener. Gjennom biokjemiske prosesser og tilbakemeldingsmekanismer kontrollerer de regulatoriske DNA-sekvensene genuttrykk.
Gener for ikke-kodende RNA
DNA lager ikke protein direkte. RNA, et beslektet molekyl, fungerer som en mellomting. DNA-genene blir først transkribert til messenger-RNA, som deretter fører den genetiske koden til proteinfabrikksteder andre steder i cellen.
DNA kan også transkribere ikke-proteinkodende RNA-molekyler, som cellen bruker til en rekke funksjoner. For eksempel er DNA malen for en viktig type ikke-kodende RNA som brukes til å bygge proteinfabrikkene som finnes i hele cellen.
introner
Når et gen blir transkribert til RNA, kan det hende at deler av RNA må fjernes fordi de inneholder unødvendig eller forvirrende informasjon. DNA-sekvensene som koder for dette unødvendige RNA kalles introner. Hvis RNA opprettet av introner i proteinkodende gener ikke ble skjøvet bort, ville det resulterende proteinet blitt misdannet eller ubrukelig.
Prosessen med RNA-spleising er ganske bemerkelsesverdig - cellebiokjemien må kjenne til intronets eksistens, nøyaktig lokalisere sekvensen på en streng av RNA og deretter punkta den på nøyaktig de rette stedene.
Utrolig øde
Forskere vet ikke funksjonen til en stor prosentandel av basesekvensene på et DNA-molekyl. Noen kan bare være søppel, mens andre kan spille roller som ikke er forstått ennå.