Содержание
- Каждый возможный ген в последовательности
- Последовательности РНК Messenger
- Белковые последовательности
- Мутации
- Сайты ограничений
Ядро клетки можно рассматривать как главную диспетчерскую фабрики, а ДНК похожа на менеджера фабрики. Спираль ДНК контролирует каждый аспект клеточной жизни, и мы даже не знали ее структуру до 1950-х годов. С тех пор, как это открытие, области генетики, молекулярной биологии и биохимии быстро расширились, и теперь просто знание последовательности хромосомы предоставляет обширную информацию о внутренней работе клетки.
Каждый возможный ген в последовательности
Научные исследования определили, что каждые три пары оснований ДНК, называемые кодонами, кодируют аминокислоту в конечном белке. Одним из ключевых элементов информации, полученной из кода, является то, что каждый ген начинается с кодона аденин-тимин-гуанин - ATG в последовательности ДНК. Поскольку ДНК является двухцепочечной, каждый CAT - или цитозин-аденин-тимин - найденный в последовательности, является началом гена на противоположной цепи. Кроме того, все гены заканчиваются кодонами TAA, TAG или TGA. Другими словами, быстрое изучение последовательности выявит все возможные местоположения гена, хотя некоторые короткие последовательности не транскрибируются организмом активно.
Последовательности РНК Messenger
Кроме того, генетический код позволяет нам переводить возможные гены непосредственно в последовательности РНК-мессенджера. Эта информация важна для ученых, использующих технику, называемую РНК-интерференцией, для блокирования экспрессии генов в клетках-мишенях.
Белковые последовательности
Большинство эукариотических и некоторых прокариотических организмов обрабатывают транскрипты мРНК путем сплайсинга или удаления частей последовательности, называемых интронами. Если организм не расщепляет РНК, последовательность ДНК может быть непосредственно переведена в последовательность белка. Даже для тех организмов, которые это делают, сайты сплайсинга, как правило, известны, что означает, что последовательность белка можно угадать или определить экспериментально.
Мутации
Если геном организма уже нанесен на карту, последовательность ДНК человека может быть проанализирована на мутации - эта концепция является основой для генетического тестирования человека. Теперь врачи могут с достаточной точностью определить уязвимость человека к болезням, вызванным мутациями ДНК. Например, женщины с семейным анамнезом рака молочной железы могут быть проверены на наличие мутаций в генах BRCA, которые указывают на высокий риск развития рака молочной железы в будущем.
Сайты ограничений
Большинство видов бактерий производят ферменты, называемые эндонуклеазами рестрикции - клетки уязвимы для вирусов, которые могут вставлять вредные чужеродные ДНК. Рестрикционные ферменты борются с тактикой, расщепляя двухцепочечную ДНК в определенных последовательностях. Молекулярные биологи и микробиологи могут использовать очищенные ферменты, чтобы разрезать ДНК в лаборатории. Дайджесты рестрикции являются мощным инструментом в распоряжении ученых, поэтому, если последовательность ДНК известна, сайты рестрикции на этой последовательности также известны.