Сміттєва ДНК

Сміттєва ДНК ( англ. junk DNA ) - Послідовності геномної ДНК, функції яких поки не встановлені. Термін був вперше запропонований Сусумі Воно в 1972 [1]. Раніше вважалося, що близько 95% послідовностей ДНК геному людини можна віднести до сміттєвої ДНК. Такі послідовності включають в себе послідовності интронов та ділянки ДНК між генами, а також повторені ділянки. Однак у 2012 році в публікаціях проекту " Енциклопедія елементів ДНК "(ENCODE) було показано, що частка сміттєвої ДНК сильно завищена, і до 80% геному має біохімічні функції [2] [3].

Єдиної концепції еволюційної ролі та виникнення "сміттєвої" ДНК поки немає, проте існує думка про те, що Некодуючі ДНК еукаріот являє собою залишки некодуючих послідовностей ДНК, що виникли при становленні життя. Прокаріоти були змушені скоротити розмір своїх геномів для того, щоб зменшити кількість ДНК, в якій можуть відбуватися мутації, в той час як еукаріоти "пішли шляхом" Диплоїдні і регулярного статевого процесу.


1. Некодуючі ДНК

Існує також альтернативна назва "Некодуючі" ДНК. Однак воно не зовсім вірно, так як в "сміттєвої" ДНК присутні транспозони, що кодують білки, функція яких поки не встановлена, а також деякі регуляторні елементи.

За однією з версій, Некодуючі білок ДНК, принаймні частково, використовується при виробництві різних видів РНК, а саме тРНК, рРНК, мікроРНК, малі ядерні РНК, малі ядерцеві РНК. Всі ці РНК беруть участь у критично важливих процесах життєдіяльності клітин і навіть багатоклітинних організмів (див. РНК-інтерференція).


2. Значення некодирующей ДНК

Існує думка, що наявність великої кількості некодирующей ДНК стабілізувало геном в плані мутацій (знизилася частота "попадання" мутації на діючий ген). Це з'явилося умовою для виникнення багатоклітинних організмів. [Патрушев Л. І. Експресія генів. - М.: Наука, 2000., ISBN 5-02-001890-2 ].

Примітки

  1. So much "junk" DNA in our genome In Evolution of Genetic SystemsS. Ohno / HH Smith. - 1972. - P. 366-370.
  2. JR Ecker et al., Genomics: ENCODE explained, Nature 489, pp. 52-55, 06 September 2012
  3. E. Pennisi, ENCODE Project Writes Eulogy for Junk DNA, Science 337 (6099) pp. 1159-1161, 7 September 2012