ความแตกต่างที่สำคัญ – การเข้ารหัสและการไม่เข้ารหัส DNA
จีโนมของสิ่งมีชีวิตถูกกำหนดให้เป็นชุดที่สมบูรณ์ของ DNA รวมถึงยีนทั้งหมดของมัน จีโนมแสดงโดยโครโมโซมทั้งชุดที่มีอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ DNA ประกอบด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์จำเพาะซึ่งมีคุณสมบัติทางโครงสร้างและหน้าที่ต่างกัน ลำดับดีเอ็นเอบางส่วนมีข้อมูลทางพันธุกรรมสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน ในขณะที่บางส่วนมีหน้าที่อื่นๆ เช่น การควบคุม การส่งเสริม ฯลฯ การเข้ารหัส DNA และ DNA ที่ไม่เข้ารหัสเป็นองค์ประกอบสองประการของ DNA ของสิ่งมีชีวิต ลำดับดีเอ็นเอที่เข้ารหัสโปรตีนเรียกว่าการเข้ารหัสดีเอ็นเอ ลำดับที่ไม่เข้ารหัสสำหรับโปรตีนเรียกว่า DNA ที่ไม่เข้ารหัสนี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเข้ารหัส DNA และ noncoding DNA ในจีโนมมนุษย์มีเพียง 1.5% เท่านั้นที่มีการเข้ารหัส DNA และ 98% ที่เหลือนั้นแสดงโดย DNA ที่ไม่เข้ารหัส
การเข้ารหัส DNA คืออะไร
ลำดับดีเอ็นเอในจีโนมที่คัดลอกและแปลเป็นโปรตีนเรียกว่าการเข้ารหัสดีเอ็นเอ พบลำดับการเข้ารหัสภายในขอบเขตการเข้ารหัสของยีน บริเวณการเข้ารหัสประกอบด้วยลำดับที่เรียกว่าเอ็กซอน Exons เป็นส่วนหนึ่งของยีนที่มีรหัสพันธุกรรมสำหรับการผลิตโปรตีนจำเพาะ เอ็กซอนจะกระจายอยู่ในลำดับที่ไม่มีการเข้ารหัสที่เรียกว่าอินตรอนในยีน ในมนุษย์ การเข้ารหัส DNA มีสัดส่วนเพียงเล็กน้อย เพียงประมาณ 1.5% ของความยาวจีโนมทั้งหมดเท่านั้นที่สอดคล้องกับการเข้ารหัส DNA ซึ่งแปลเป็นโปรตีน DNA การเข้ารหัสนี้มียีนมากกว่า 27000 ยีนและผลิตโปรตีนทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับกระบวนการของเซลล์
ลำดับการเข้ารหัสโปรตีนของยีนจะถูกคัดลอกเป็นลำดับ mRNA ก่อนจากนั้นลำดับ mRNA เหล่านี้จะถูกแปลเป็นลำดับกรดอะมิโนซึ่งเปลี่ยนเป็นสายพอลิเปปไทด์ ทุก ๆ สามนิวคลีโอไทด์ที่ตั้งค่าในลำดับเอ็กซอนถูกเรียกว่าเป็นโคดอน codon หนึ่งตัวมีข้อมูลทางพันธุกรรมของกรดอะมิโน ลำดับโคดอนให้ลำดับกรดอะมิโน ลำดับกรดอะมิโนรวมกันสร้างโปรตีนซึ่งถูกเข้ารหัสโดยลำดับ
ลำดับการเข้ารหัสมักจะเริ่มต้นด้วยรหัสเริ่มต้น ATG และสิ้นสุดด้วยรหัสหยุด TAA TAA
รูปที่ 01: DNA การเข้ารหัส
DNA ที่ไม่เข้ารหัสคืออะไร
ลำดับดีเอ็นเอของจีโนมที่ไม่ได้เข้ารหัสสำหรับโปรตีนเรียกว่า DNA ที่ไม่เข้ารหัส เป็นส่วนประกอบของ DNA ของสิ่งมีชีวิต ส่วนสำคัญของจีโนมของสิ่งมีชีวิตประกอบด้วย DNA ที่ไม่เข้ารหัส มีความยาวมากกว่า 98% ของจีโนมจำนวนจีโนม DNA ทั้งหมดแตกต่างกันไปตามสิ่งมีชีวิต สัดส่วนของ DNA ที่เข้ารหัสและไม่เข้ารหัสนั้นแตกต่างกันไปตามสิ่งมีชีวิต ปริมาณของ DNA ที่ไม่เข้ารหัสนั้นแตกต่างกันอย่างมากในสปีชีส์เช่นกัน อย่างไรก็ตาม ในแต่ละสปีชีส์ มีเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่มีหน้าที่ในการเข้ารหัสดีเอ็นเอ ส่วนที่เหลือเป็น DNA ที่ไม่เข้ารหัส นี่คือสิ่งที่ตรงกันข้ามในโปรคาริโอต ในโปรคาริโอตจีโนม การเข้ารหัส DNA เป็น DNA ส่วนใหญ่ ในขณะที่มีเพียง 20% เท่านั้นที่คิดเป็น DNA ที่ไม่ได้เข้ารหัส
DNA noncoding ประเภทต่างๆ สามารถระบุได้ในจีโนมของสิ่งมีชีวิต พวกมันคืออินตรอน DNA ที่ซ้ำซ้อน DNA ควบคุม ฯลฯ DNA ที่ทำซ้ำนั้นมีหลายประเภทเช่น telomeres การทำซ้ำตามกันและการทำซ้ำสลับกัน Introns เป็น DNA ที่ไม่มีการเข้ารหัสที่พบในยีน พวกมันคือส่วนของ DNA ที่ไม่ได้เข้ารหัสโปรตีน DNA ที่ไม่ได้เข้ารหัสบางส่วนจะถ่ายทอดเป็น RNA ที่ไม่มีการเข้ารหัสเชิงหน้าที่ เช่น ทรานสเฟอร์ RNA, ไรโบโซม RNA และ RNA ควบคุม ฟังก์ชัน DNA ที่ไม่เข้ารหัสบางอย่างทำหน้าที่เป็นระเบียบการถอดรหัสและการแปลของลำดับการเข้ารหัสการวิจัยทางพันธุศาสตร์แสดงให้เห็นว่า DNA ที่ไม่ได้เข้ารหัสบางส่วนเกี่ยวข้องกับกิจกรรมอีพีเจเนติกและเครือข่ายที่ซับซ้อนของปฏิสัมพันธ์ทางพันธุกรรม
รูปที่ 02: DNA ที่ไม่เข้ารหัสในจีโนมมนุษย์
DNA การเข้ารหัสและการไม่เข้ารหัส DNA แตกต่างกันอย่างไร
การเข้ารหัสกับ DNA ที่ไม่เข้ารหัส |
|
| Coding DNA คือลำดับ DNA ที่เข้ารหัสโปรตีน | DNA ที่ไม่เข้ารหัสคือลำดับที่ไม่เข้ารหัสสำหรับโปรตีน |
| ประเภท | |
| Exons เป็นประเภทของการเข้ารหัส DNA | DNA ที่ไม่เข้ารหัสมีหลายประเภท เช่น อินตรอน DNA ซ้ำๆ และ DNA กฎข้อบังคับ |
| เปอร์เซ็นต์ในจีโนมมนุษย์ | |
| การเข้ารหัส DNA มีความยาวประมาณ 1.5% ของจีโนมมนุษย์ | DNA ที่ไม่ได้เข้ารหัสมีความยาวกว่า 98% ของจีโนมมนุษย์ |
| Function | |
| การเข้ารหัส DNA ถ่ายทอดและแปลเป็นโปรตีน | DNA ที่ไม่เข้ารหัสมีหน้าที่ต่างกัน เช่น การควบคุม กิจกรรม epigenetic เป็นต้น |
สรุป – การเข้ารหัสและการไม่เข้ารหัส DNA
DNA ที่เข้ารหัสและไม่เข้ารหัสเป็นองค์ประกอบสองประการของจีโนมของสิ่งมีชีวิต ลำดับดีเอ็นเอทั้งสองประกอบด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ การเข้ารหัส DNA เป็นลำดับ DNA ที่เข้ารหัสโปรตีนที่จำเป็นสำหรับกิจกรรมของเซลล์ Noncoding DNA เป็นลำดับ DNA ที่ไม่ได้เข้ารหัสสำหรับโปรตีน นี่คือความแตกต่างระหว่าง DNA ที่เข้ารหัสและไม่เข้ารหัสโดยทั่วไปแล้ว ปริมาณของการเข้ารหัส DNA นั้นต่ำเมื่อเทียบกับ DNA ที่ไม่มีการเข้ารหัสในจีโนม ในจีโนมมนุษย์ เปอร์เซ็นต์ของการเข้ารหัสและ DNA ที่ไม่เข้ารหัสคือ 1.5% และ 98% ตามลำดับ
ดาวน์โหลดเวอร์ชัน PDF ของการเข้ารหัสเทียบกับ DNA ที่ไม่เข้ารหัส
คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ PDF ของบทความนี้และใช้เพื่อวัตถุประสงค์ออฟไลน์ตามหมายเหตุอ้างอิง โปรดดาวน์โหลดเวอร์ชัน PDF ที่นี่ ความแตกต่างระหว่างการเข้ารหัสและการไม่เข้ารหัส DNA
