See on lihtsalt "string", kus nukleotiidid kodeerivad midagi, kuid mul pole aimugi, mida nad konkreetselt kodeerivad.
Tundub, et kirjeldate arvutiprogrammi, mida tähistab baitide string kõvakettal.
Kahjuks laguneb analoogia väga kiiresti, kuna DNA on oluliselt keerukam ja paljud aspektid on endiselt halvasti mõistetavad.
Kuid alus on sama: sümbolite string kodeerib teavet. DNA puhul kodeerivad erinevad osad erinevaid asju erineval moel.
Ruumis olev elevant on loomulikult kodeeriv järjestus : DNA lõik, mis sisaldub nn. “ geenid ” - mis kodeerib valke ja muud.
Kodeerivates järjestustes kasutatakse üsna lihtsat kodeerimisskeemi, mida nimetatakse geneetiline kood , dekodeeritud 1961. aastal. Geneetilisel koodil on kena omadus olla (peaaegu) kõigi liikide jaoks universaalne ja lapsele piisavalt arusaadav:
kolm järjestikused DNA aluspaarid moodustavad koodoni . Iga koodon tähistab ühte aminohapet (välja arvatud spetsiaalne „stoppkoodon“). Aminohapped moodustavad nn polüpeptiidahelad - valgud . Seal on koodonitabelid, nii nagu teil on arvutite koostamise mnemotehnika käsiraamatud:
Kahjuks pole triviaalne teada, kus geenid asuvad genoomil. Lihtsalt järjestuse silmadega silmitsemise abil ei saa midagi eristada ühte DNA-lõiku ümbritsevast. Kuid on olemas teatud äratuntavad DNA lõigud ("motiivid"), mida saame kasutada geenide ja muude huvitavate piirkondade leidmiseks.
Väga lihtsustatult eelneb geenile promootorpiirkond , mis on liikide vahel väga konserveerunud (kuid geenispetsiifiline). Kui olete tuvastanud ühe liigi promootori, teate seda teiste liikide kohta. Lisaks jagavad kõik promootorid väga sarnaseid elemente, näiteks TATA kast - sõna otseses mõttes „TATA“ esinemine genoomis.
Muidugi otsides lihtsalt „TATA“ esinemisi ”Annaks tunduvalt rohkem valelikke tabamusi kui tegelikud promootorid, kuid koos muu teabega saate geenimudeli - statistilise masina, mis annab teile suure kindlusega teada, kus geenis geenid asuvad.
Kui olete leidnud geenid järjestusest, mille saate triviaalselt tõlkida aminohapete järjestusteks, võite proovida teha järeldusi valkude funktsiooni kohta (valgu funktsioon on selle otsene tagajärg järjestus). Kahjuks pole valgu funktsiooni avastamine ainuüksi selle järjestuse põhjal võimalik, kuid me tea teame paljude valkude funktsioone.
Kui vaatame nüüd genoomi ja leiame mutatsiooni valku kodeerivas geenis, võime järeldada, et selle valgu funktsioon on tõenäoliselt modifitseeritud. Enamik mutatsioone on nn kahjulikud mutatsioonid (nt ühe nukleotiidi kustutades saate koodonites kaadrinihke ja kõigil järgnevatel koodonitel pole enam mõtet), mis tähendab, et need hävitavad valgu funktsioon.
Muud, palju haruldasemad mutatsioonid muudavad valgu funktsiooni, muutes selle enam-vähem efektiivseks või andes sellele hoopis mõne muu funktsiooni.
Lihtsamal juhul (kuid need on harvad), võib üks selline mutatsioon seletada keerukat fenotüüpi. Seda nimetatakse Mendeli tunnuseks ja seda saab kasutada selliste fenotüüpide nagu silmade värv, aga ka pärilike haiguste selgitamiseks.
Tavaliselt on see siiski vaid üks paljudest reguleerimiskruvidest, mis moonutavad teie vastuvõtlikkust teatud fenotüübi suhtes ühes suunas. Näiteks võite olla veidi vastuvõtlikum rinnavähi või diabeedi suhtes.
See on DNA järjestuse üks kasutusviis, on palju muud; viimase kümnendi jooksul oleme mõistnud, et geenide aktiivsuse reguleerimine mängib oodatust palju suuremat rolli ja enamik uurimistöid vaatleb tänapäeval regulatiivseid mustreid DNA tasandil. Seda tehakse ka järjestuse andmetega, kuid regulatsiooni mõistmiseks ei näi olevat geneetilisele koodile analoogset lihtsat skeemi. Selle asemel on see paljude täiesti mitteseotud mehhanismide keeruline koosmõju.