Βασική διαφορά – Κωδικοποίηση έναντι μη κωδικοποιού DNA
Ένα γονιδίωμα ενός οργανισμού ορίζεται ως το πλήρες σύνολο του DNA που περιλαμβάνει όλα τα γονίδιά του. Το γονιδίωμα αντιπροσωπεύεται από ολόκληρο το σύνολο των χρωμοσωμάτων που υπάρχουν στον πυρήνα ενός κυττάρου. Το DNA περιλαμβάνει συγκεκριμένες αλληλουχίες νουκλεοτιδίων που έχουν διαφορετικές δομικές και λειτουργικές ιδιότητες. Μερικές από τις αλληλουχίες DNA περιέχουν γενετικές πληροφορίες για τη σύνθεση πρωτεϊνών ενώ κάποιες έχουν άλλες λειτουργίες όπως ρύθμιση, προώθηση κ.λπ. Το κωδικοποιητικό DNA και το μη κωδικοποιητικό DNA είναι δύο συστατικά του DNA ενός οργανισμού. Οι αλληλουχίες DNA που κωδικοποιούν πρωτεΐνες είναι γνωστές ως κωδικοποιητικό DNA. Οι αλληλουχίες που δεν κωδικοποιούν πρωτεΐνες είναι γνωστές ως μη κωδικοποιητικό DNA. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ κωδικοποιητικού και μη κωδικοποιητικού DNA. Στο ανθρώπινο γονιδίωμα, μόνο το 1,5% περίπου είναι κωδικοποιητικό DNA και το υπόλοιπο 98% αντιπροσωπεύεται από το μη κωδικοποιητικό DNA.
Τι είναι το Κωδικοποιητικό DNA;
Οι αλληλουχίες DNA στο γονιδίωμα που μεταγράφουν και μεταφράζονται σε πρωτεΐνες είναι γνωστές ως κωδικοποιητικό DNA. Οι κωδικοποιητικές αλληλουχίες βρίσκονται εντός της κωδικοποιητικής περιοχής των γονιδίων. Η κωδικοποιητική περιοχή αποτελείται από αλληλουχίες γνωστές ως εξόνια. Τα εξόνια είναι τμήματα γονιδίων που έχουν τον γενετικό κώδικα για την παραγωγή συγκεκριμένων πρωτεϊνών. Τα εξόνια διασπείρονται μέσα στις μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες που είναι γνωστές ως ιντρόνια στα γονίδια. Στους ανθρώπους, το κωδικοποιητικό DNA αντιπροσωπεύει ένα μικρό ποσοστό. Μόνο περίπου το 1,5% του όλου μήκους του γονιδιώματος αντιστοιχεί σε κωδικοποιητικό DNA που μεταφράζεται σε πρωτεΐνες. Αυτό το κωδικοποιητικό DNA έχει περισσότερα από 27000 γονίδια και παράγει όλες τις πρωτεΐνες που είναι απαραίτητες για τις κυτταρικές διεργασίες.
Οι πρωτεΐνες που κωδικοποιούν τις αλληλουχίες των γονιδίων μεταγράφονται πρώτα σε αλληλουχίες mRNA. Στη συνέχεια αυτές οι αλληλουχίες mRNA μεταφράζονται σε αλληλουχίες αμινοξέων που μετατρέπονται σε πολυπεπτιδικές αλυσίδες. Κάθε τρία νουκλεοτίδια που τίθενται στην αλληλουχία των εξονίων ονομάζονται κωδικόνιο. Ένα κωδικόνιο έχει γενετικές πληροφορίες για ένα αμινοξύ. Η αλληλουχία κωδικονίου δίνει μια αλληλουχία αμινοξέων. Η αλληλουχία αμινοξέων δημιουργεί συλλογικά την πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από την αλληλουχία.
Οι αλληλουχίες κωδικοποίησης συνήθως ξεκινούν με ένα κωδικόνιο έναρξης ATG και τελειώνουν με ένα κωδικόνιο λήξης ΤΑΑ ΤΑΑ.
Εικόνα 01: Κωδικοποιητικό DNA
Τι είναι το μη κωδικοποιητικό DNA;
Οι αλληλουχίες DNA του γονιδιώματος που δεν κωδικοποιούν πρωτεΐνες είναι γνωστές ως μη κωδικοποιητικό DNA. Είναι συστατικά του DNA ενός οργανισμού. Το μεγαλύτερο μέρος του γονιδιώματος ενός οργανισμού αποτελείται από μη κωδικοποιητικό DNA. Αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 98% του μήκους του γονιδιώματος. Η συνολική ποσότητα του γονιδιωματικού DNA ποικίλλει μεταξύ των οργανισμών. Οι αναλογίες κωδικοποιητικού και μη κωδικοποιητικού DNA ποικίλλουν επίσης μεταξύ των οργανισμών. Η ποσότητα του μη κωδικοποιητικού DNA διαφέρει πολύ μεταξύ των ειδών επίσης. Ωστόσο, σε κάθε είδος, μόνο ένα μικρό ποσοστό είναι υπεύθυνο για την κωδικοποίηση του DNA. το υπόλοιπο είναι μη κωδικοποιητικό DNA. Αυτό είναι το αντίθετο στους προκαρυώτες. Στο προκαρυωτικό γονιδίωμα, το κωδικοποιητικό DNA είναι η πλειοψηφία του DNA, ενώ μόνο το 20% αντιστοιχεί στο μη κωδικοποιητικό DNA.
Διαφορετικοί τύποι μη κωδικοποιητικού DNA μπορούν να αναγνωριστούν στο γονιδίωμα των οργανισμών. Είναι εσώνια, επαναλαμβανόμενο DNA, ρυθμιστικό DNA κ.λπ. Το επαναλαμβανόμενο DNA είναι διαφορετικοί τύποι όπως τα τελομερή, οι διαδοχικές επαναλήψεις και οι διάσπαρτες επαναλήψεις. Τα εσώνια είναι μη κωδικοποιητικό DNA που βρίσκεται μέσα στα γονίδια. Είναι τμήματα του DNA που δεν κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Μερικά από το μη κωδικοποιητικό DNA μεταγράφονται σε λειτουργικό μη κωδικοποιητικό RNA όπως RNA μεταφοράς, ριβοσωμικό RNA και ρυθμιστικό RNA. Κάποιο μη κωδικοποιητικό DNA λειτουργεί ως μεταγραφική και μεταφραστική ρύθμιση των κωδικοποιητικών αλληλουχιών. Η έρευνα στη γενετική δείχνει ότι κάποιο μη κωδικοποιητικό DNA εμπλέκεται στην επιγενετική δραστηριότητα και σε πολύπλοκο δίκτυο γενετικών αλληλεπιδράσεων.
Εικόνα 02: Μη κωδικοποιητικό DNA στο ανθρώπινο γονιδίωμα
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κωδικοποίησης και μη κωδικοποιητικού DNA;
Κωδικοποίηση έναντι μη κωδικοποιού DNA |
|
| Κωδικοποιητικό DNA είναι οι αλληλουχίες DNA που κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες. | Μη κωδικοποιητικό DNA είναι οι αλληλουχίες που δεν κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες. |
| Τύποι | |
| Τα εξόνια είναι τύποι κωδικοποιητικού DNA. | Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι μη κωδικοποιητικού DNA, όπως ιντρόνια, επαναλαμβανόμενο DNA και ρυθμιστικό DNA. |
| Ποσοστό στο ανθρώπινο γονιδίωμα | |
| Το κωδικοποιητικό DNA αντιπροσωπεύει περίπου το 1,5 % του μήκους του ανθρώπινου γονιδιώματος. | Μη κωδικοποιούμενο DNA αντιπροσωπεύει πάνω από 98% μήκος του ανθρώπινου γονιδιώματος. |
| Συνάρτηση | |
| Το κωδικοποιητικό DNA μεταγράφει και μεταφράζεται σε πρωτεΐνες. | Μη κωδικοποιητικό DNA έχει διαφορετικές λειτουργίες όπως ρύθμιση, επιγενετική δραστηριότητα κ.λπ. |
Σύνοψη – Κωδικοποίηση έναντι μη κωδικοποιού DNA
Το κωδικοποιητικό και μη κωδικοποιητικό DNA είναι δύο συστατικά του γονιδιώματος των οργανισμών. Και οι δύο αλληλουχίες DNA αποτελούνται από αλληλουχίες νουκλεοτιδίων. Το κωδικοποιητικό DNA είναι οι αλληλουχίες DNA που κωδικοποιούν πρωτεΐνες απαραίτητες για κυτταρικές δραστηριότητες. Το μη κωδικοποιητικό DNA είναι οι αλληλουχίες DNA που δεν κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ κωδικοποιητικού και μη κωδικοποιητικού DNA. Γενικά, η ποσότητα του κωδικοποιητικού DNA είναι χαμηλή σε σύγκριση με το μη κωδικοποιητικό DNA στο γονιδίωμα. Στο ανθρώπινο γονιδίωμα, τα ποσοστά κωδικοποιητικού και μη κωδικοποιητικού DNA είναι 1,5% και 98% αντίστοιχα.
Λήψη έκδοσης PDF του κωδικοποίησης έναντι μη κωδικοποίησης DNA
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να το χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τις σημειώσεις παραπομπών. Κάντε λήψη της έκδοσης PDF εδώ Διαφορά μεταξύ κωδικοποίησης και μη κωδικοποίησης DNA.
