Contenuto
- Ogni possibile gene nella sequenza
- Sequenze RNA di Messenger
- Sequenze proteiche
- mutazioni
- Siti di restrizione
Il nucleo di una cellula può essere pensato come la sala di controllo principale di una fabbrica e il DNA è simile al direttore della fabbrica. L'elica del DNA controlla ogni aspetto della vita cellulare e non ne sapevamo nemmeno la struttura fino agli anni '50. Da quella scoperta, i campi della genetica, della biologia molecolare e della biochimica si sono rapidamente espansi, e ora semplicemente conoscere la sequenza di un cromosoma fornisce una grande quantità di informazioni sul funzionamento interno della cellula.
Ogni possibile gene nella sequenza
La ricerca scientifica ha determinato che ogni tre coppie di basi di DNA - chiamate codoni - codificano per un aminoacido nell'eventuale proteina. Una delle informazioni chiave raccolte dal codice è che ogni gene inizia con un codone di adenina-timina-guanina - ATG sulla sequenza del DNA. Poiché il DNA è a doppio filamento, ogni CAT - o citosina-adenina-timina - trovato nella sequenza è l'inizio di un gene sul filamento opposto. Inoltre, tutti i geni terminano con codoni TAA, TAG o TGA. In altre parole, un rapido esame della sequenza rivelerà ogni possibile posizione per un gene, sebbene alcune brevi sequenze non siano attivamente trascritte dall'organismo.
Sequenze RNA di Messenger
Inoltre, il codice genetico ci consente di tradurre possibili geni direttamente in sequenze di RNA messaggero. Questa informazione è importante per i ricercatori che utilizzano una tecnica chiamata interferenza dell'RNA per bloccare l'espressione genica nelle cellule bersaglio.
Sequenze proteiche
La maggior parte degli organismi eucariotici e alcuni procariotici processano le trascrizioni dell'mRNA mediante giunzione o rimozione di parti della sequenza chiamate introni. Se un organismo non unisce l'RNA, la sequenza del DNA può essere tradotta direttamente in una sequenza proteica. Anche per quegli organismi che lo fanno, i siti di giunzione sono generalmente noti, il che significa che la sequenza proteica può essere indovinata o determinata sperimentalmente.
mutazioni
Se il genoma di un organismo è già stato mappato, la sequenza di DNA di un individuo può essere analizzata per le mutazioni: questo concetto è la base per i test genetici umani. I medici possono ora determinare con ragionevole accuratezza la vulnerabilità di una persona alle malattie causate da mutazioni del DNA. Ad esempio, le donne con una storia familiare di carcinoma mammario possono essere controllate per le mutazioni dei geni BRCA, il che indicherebbe un rischio elevato per il carcinoma mammario futuro.
Siti di restrizione
La maggior parte delle specie di batteri produce enzimi chiamati endonucleasi di restrizione - le cellule sono vulnerabili ai virus che possono inserire DNA estraneo dannoso. Gli enzimi di restrizione combattono la tattica tagliando il DNA a doppio filamento in sequenze specifiche. Biologi e microbiologi molecolari possono utilizzare enzimi purificati per tagliare il DNA in laboratorio. I digest di restrizione sono potenti strumenti a disposizione dei ricercatori, quindi se si conosce la sequenza del DNA, sono noti anche i siti di restrizione su quella sequenza.