Nekódující DNA

Nekódující DNA je DNA, která není přepisována v proteiny. [1] Velmi často tvoří podstatný díl genomu eukaryot, např. u člověka až 97 %, [2] naopak u bublinatky opomíjené tvoří jen necelá tři procenta. [3] I když nekódující DNA nekóduje proteiny, řadí se do ní i geny pro nekódující RNA, které mají funkci v dekódování genetické informace a řadu regulačních funkcí. Některé úseky nekódující DNA se nepřekládají, ale mají regulační funkci, [4] pro většinu oblastí nekódující DNA však funkce není známá, v takovém případě se často označuje jako junk DNA, z angličtiny „odpadní DNA“. Termín Junk DNA poprvé použil v roce 1972 Susumo Ohno. [5] Nicméně platí, že sice často není funkce nekódující DNA známa, ale její odstranění z genomu má obvykle závažné negativní následky. [1]

Speciálními případy jsou nekódující DNA přímo uvnitř genů, nazývaná intron, bývalé geny, které však už jsou poškozené a nepřepisují se v RNA, které se označují jako pseudogeny, a repetitivní DNA. I když všechny organismy obsahují nekódující DNA, bakterie mají většinou kolem 2 % DNA nekódujícího geny, jejich DNA prakticky neobsahuje intergenovou nekódující DNA ( introny) a jednotlivé geny jsou často přepisovány najednou ze shluku genů tzv. operonu.

Typy nekódující DNA

  • DNA kódující nekódující RNA, která nenese informaci pro syntézu proteinů. Do nekódující RNA se řadí tRNA a rRNA, které jsou buňkami využívány k překladu genetického kódu do proteinů. Další typy nekódující DNA obsahují informaci pro tvorbu RNA, která nekóduje proteiny, ale má regulační funkci ( siRNA a miRNA v RNA interferenci). Předpokládá se, že v savčích buňkách je miRNA zodpovědná za regulaci až 30 % všech genů. [6]
  • Regulační elementy v DNA, které mohou být v bezprostředním okolí genu (takzvané cis-elementy) a sloužit jako promotory, které bezprostředně regulují přepis genu. Geny mohou být regulovány takzvanými enhancery až ze vzdálenosti tisíců párů bází (trans-elementy), kam se váží transkripční faktory, proteiny, které dále řídí přepis genu.
  • Introny, které se vyskytují uvnitř genu, ale nenesou informaci pro syntézu proteinů a jsou při zrání mRNA odstraněny při splicingu. Řada intronů obsahuje mobilní genetické elementy, které dále zvyšují zastoupení nekódující DNA v genomu.
  • Nepřekládaná oblast je oblast DNA přepisovaná do 5' a 3' konce RNA, která může mít regulační funkci, ale nejsou překládány do proteinů.
  • Pseudogeny jsou nefunkční geny, které svou funkci buď během evoluce ztratily (typicky po své duplikaci), nebo byly vneseny do genomu procesem reverzní transkripce jako vedlejší projev vložení retroviru do genomu. V případě vnesení retrovirem pseudogen typicky postrádá potřebné regulační oblasti a nemůže být přepisován.
  • Repetitivní DNA (příkladem jsou mikrosatelity tvořící centromery), transpozony a virové elementy.
  • Telomery chránící konce chromozomů před degradací, protože DNA polymeráza replikující genom není schopna syntetizovat konce DNA a musí být vytvářeny jiným mechanismem.
Jiné Jazyky
English: Noncoding DNA
suomi: Tilke-DNA
français: ADN non codant
עברית: DNA זבל
한국어: 비부호화 DNA
Nederlands: Niet-coderend DNA
srpskohrvatski / српскохрватски: Nekodirajuća DNK
Simple English: Non-coding DNA
slovenčina: Nekódujúca DNA
српски / srpski: Nekodirajuća DNK
Türkçe: Kodlamayan DNA
українська: Некодуюча ДНК
中文: 非編碼DNA