Contenuto
- Geni codificanti per proteine
- Sequenze regolatorie del DNA
- Geni per RNA non codificante
- introni
- Vasta terra desolata
Il genoma umano è il catalogo completo delle informazioni genetiche trasportate dall'uomo. Il Progetto genoma umano ha iniziato il processo di identificazione sistematica e mappatura dell'intera struttura del DNA umano nel 1990. Il primo genoma umano completo è stato pubblicato nel 2003 e il lavoro continua. Il progetto ha identificato più di 20.000 geni codificanti per proteine sparsi tra le 23 coppie cromosomiche trovate nell'uomo.
Tuttavia, questi geni rappresentano solo circa l'1,5 percento del genoma umano. Sono stati identificati diversi tipi di sequenze di DNA, ma rimangono molte domande.
Geni codificanti per proteine
I geni che codificano per proteine sono sequenze di DNA che le cellule usano per sintetizzare le proteine. Il DNA è costituito da una lunga spina dorsale zucchero-fosfato, da cui pendono quattro molecole più piccole chiamate basi. Le quattro basi sono abbreviate come A, C, T e G.
La sequenza di queste quattro basi lungo le porzioni di codifica proteica della spina dorsale del DNA corrisponde alle sequenze di aminoacidi, i mattoni delle proteine. I geni che codificano le proteine specificano le proteine che determinano la struttura fisica degli esseri umani e controllano la chimica del nostro corpo.
Sequenze regolatorie del DNA
Cellule diverse hanno bisogno di proteine diverse in momenti diversi. Ad esempio, le proteine necessarie a una cellula cerebrale potrebbero essere molto diverse da quelle necessarie a una cellula epatica. Una cellula deve quindi essere selettiva su quali proteine deve produrre.
Le sequenze regolatorie del DNA si combinano con proteine e altri fattori per controllare quali geni sono attivi in un dato momento. Servono anche come marcatori che identificano l'inizio e la fine dei geni. Attraverso processi biochimici e meccanismi di feedback, le sequenze regolatorie del DNA controllano l'espressione genica.
Geni per RNA non codificante
Il DNA non produce direttamente proteine. L'RNA, una molecola correlata, funge da intermediario. I geni del DNA vengono prima trascritti nell'RNA messaggero, che quindi trasporta il codice genetico nei siti delle fabbriche di proteine altrove nella cellula.
Il DNA può anche trascrivere molecole di RNA che non codificano proteine, che la cellula utilizza per una varietà di funzioni. Ad esempio, il DNA è il modello per un importante tipo di RNA non codificante utilizzato per costruire le fabbriche proteiche presenti in tutta la cellula.
introni
Quando un gene viene trascritto in RNA, è possibile che alcune parti dell'RNA debbano essere rimosse perché contengono informazioni non necessarie o confuse. Le sequenze di DNA che codificano per questo RNA non necessario sono chiamate introni. Se l'RNA creato dagli introni nei geni codificanti le proteine non venisse rimosso, la proteina risultante sarebbe malformata o inutile.
Il processo di giunzione dell'RNA è piuttosto notevole: la biochimica cellulare deve conoscere l'esistenza dell'introne, localizzare con precisione la sua sequenza su un filamento di RNA e quindi accise esattamente nei punti giusti.
Vasta terra desolata
Gli scienziati non conoscono la funzione di una grande percentuale delle sequenze di base su una molecola di DNA. Alcuni potrebbero essere solo spazzatura, mentre altri potrebbero recitare ruoli non ancora compresi.