Niet-coderend DNA
Niet-coderend DNA (Engels: non-coding) bestaat uit componenten van DNA die geen eiwit coderen.
Aandeel niet-coderend DNA in het genoom
De hoeveelheid niet-coderend DNA in het genoom verschilt sterk tussen de organismen. Het menselijk genoom bevat ruim 98% niet-coderend DNA[2], terwijl Utricularia gibba van de blaasjeskruidfamilie slechts 3% niet-coderend DNA heeft. Van Polychaos dubium bevat het genoom meer dan 200 keer zoveel niet-coderend DNA als het menselijk genoom[3] en bevat het genoom van Takifugu rubripes ongeveer 90% niet-coderend DNA.[4]
Bij de eukaryoten bestaat in het algemeen het grootste deel van het genoom uit niet-coderend DNA.[5] Het genoom van prokaryoten heeft 5 tot 20% niet-coderend DNA.[6] De grootste verschillen in de grootte van het genoom tussen organismen berusten op de verschillende hoeveelheden niet-coderend DNA.
Delen van het niet-coderende DNA bij Utricularia gibba worden bij de plant verwijderd door deleties, waardoor deze weinig niet-coderend DNA heeft.
Functies van niet-coderend DNA
Sommige stukken niet-coderende DNA vormen tijdens de transcriptie niet-coderend RNA, zoals transfer-RNA, ribosomaal RNA en regulerende RNA's. Ook zijn ze onder andere betrokken bij centromeren en telomeren. Verder komen er pseudogenen als niet-coderend DNA voor; dit zijn kopieën van genen die door mutatie niet meer functioneel zijn. In het kader van de evolutietheorie zijn ze het uitgangsmateriaal voor nieuwe genen met nieuwe eigenschappen. Dit niet-coderende DNA wordt ook wel junk-DNA genoemd, daterend van toen nog gedacht werd dat dit DNA geen functie had.
Begin 21e eeuw hebben onderzoekers moleculaire stoptekens, klokken, schakelaars en versterkers in het niet-coderende DNA ontdekt. Deze reguleren wanneer en hoe de eiwitten die gespecificeerd worden in het coderende DNA gebruikt moeten worden.[7] Ze baseerden zich daarbij op een aspecifieke binding van transcriptiefactoren, wat door sommige critici werd beschouwd als transcriptionele 'ruis'.[8]
Gebleken is dat kleine verschillen in het niet-coderende DNA leiden tot grote verschillen in het uiterlijk van organismen die met dezelfde eiwitten zijn gemaakt.[9] Hiermee lijken (delen) van het junk-DNA belangrijk te zijn voor de wijze waarop de geproduceerde eiwitten verwerkt worden in de cel. In 2012 werd duidelijk dat het meeste junk-DNA wel degelijk belangrijke functies heeft en zelfs essentieel is voor een goed functioneren van de processen in de cel.[10]
Tot het niet-coderend DNA behoren verder:
Zie ook
- ↑ "Worlds Record Breaking Plant: Deletes its Noncoding "Junk" DNA", Design & Trend, May 12, 2013. Gearchiveerd op 25 maart 2016. Geraadpleegd op 4 juni 2013.
- ↑ Source: Boundless. “Noncoding DNA.” Boundless Biology Boundless, 26 May. 2016. Retrieved 10 Feb. 2017 from https://web.archive.org/web/20170211075917/https://www.boundless.com/biology/textbooks/boundless-biology-textbook/evolution-and-the-origin-of-species-18/evolution-of-genomes-127/noncoding-dna-512-13092/
- ↑ Gregory TR, Hebert PD (April 1999). The modulation of DNA content: proximate causes and ultimate consequences. Genome Res. 9 (4): 317–24. PMID 10207154. DOI: 10.1101/gr.9.4.317.
- ↑ Elgar G, Vavouri T (July 2008). Tuning in to the signals: noncoding sequence conservation in vertebrate genomes. Trends Genet. 24 (7): 344–52. PMID 18514361. DOI: 10.1016/j.tig.2008.04.005.
- ↑ J.S. Mattick, I.V. Makunin: Non-coding RNA. In: Hum. Mol. Genet. 15 (Review Issue 1), 2006, S. R17-R29, PMID 16651366 DOI:10.1093/hmg/ddl046 PDF
- ↑ Costa, Fabrico (2012). Non-coding RNAs and Epigenetic Regulation of Gene Expression: Drivers of Natural Selection. Caister Academic Press, "7 Non-coding RNAs, Epigenomics, and Complexity in Human Cells". ISBN 1904455948.
- ↑ The ENCODE project Consortium 2007 Identification and analysis of functional elements in 1% of the human genome by the ENCODE pilot project. Nature 447 (7146):799-816
- ↑ (en) Palazzo, Alexander F., Gregory, T. Ryan (8 mei 2014). The Case for Junk DNA. PLOS Genetics 10 (5): e1004351. ISSN:1553-7404. PMID: 24809441. PMC: PMC4014423. DOI:10.1371/journal.pgen.1004351.
- ↑ Goode, D.L. et al. 2010 Evolutionary constraint facilitates interpretation of genetic variation in resequensed human genomes. Genome research 20 (3):301-310
- ↑ Bits of Mystery DNA, Far From ‘Junk,’ Play Crucial Role