Miért ekkora a DNS ha csak az 1%-a hordoz információt?

Nem tudom, hogy ki mondta neked, hogy csak 1 %-a hordoz információt... De ha innen továbbindulsz (van jónéhány hivatkozás), egész sokat megtudhatsz a DNS információ hordozó képességéről.

[link]

Ne vesszünk el a számokban, de való igaz, hogy a DNS-nek csak egy kisebb része hordoz genetikai információt. A többi szakasz ettől függetlenül ugyanúgy lehet hasznos, sőt életfontosságú, de teljesen más funkciója van, és lehet teljesen felesleges is.

Bizonyos szakaszok az operon felépítésében vesznek részt. Megszabják a DNS replikációjának, vagy az rRNS képződésének kezdő és végpontját. Különböző kötőhelyeket képezhetnek, amelyekre enzimek kötődhetnek, amik szintén befolyásolhatják (serkenthetik, csökkenhetik, beindíthatják vagy leállíthatják) a DNS-en végbemenő folyamatokat. Az adott enzim képes felismerni és kötődni ezekhez a DNS-szakaszokhoz, és ennek nagy szerepe van.

Az intronok csak fejlettebb élőlényekben találhatók meg. Ezek az exonok közötti nem kódoló szakaszok, baktériumokban, prokariótákban nincs ilyen. Ahol viszont van, ott általában fontos.

Ezen kívül vannak olyan részek, amelyek szintén nem kódolnak információt, és élettani jelentőségük sincs, de képesek önmagukat sokszorozni, és sokszorozódás után újra beépülni a genomba. Azt hiszem, hogy az értelmetlen szakaszok túlnyomó része emiatt van. Ezek időről-időre sokasodnak, generációról generációra egyre inkább felhalmozódnak. Ha jól emlékszem, az emberi genom komoly részét ezek adják.

Vannak a DNS-nek eleve inaktív szakaszai, amelyek a DNS rögzítésében, vagy a kromoszóma szerkezetének kialakításában vesznek részt (heterokromatin).

Vannak olyan gének, amelyek elveszítették a funkciójukat az idő során valami mutáció hatására, vagy épp működne, de az operon sérülése miatt nem indul be rajta a transzkripció.

Olyan is előfordul, hogy idegen eredetű DNS épül be a genomba, például van olyan vírus, amely úgy fertőz, hogy a DNS-e beépül a gazdasejt genomjába, és több osztódáson keresztül egyáltalán nem fejti ki hatását, hanem a sejt a saját DNS állományával együtt a sajátjaként sokszorosítja. A vírus "szaporodása" csak több osztódás után veszi kezdetét, amikor már több sejt is hordozó. Ilyen szakaszokkal is történhet baleset, inaktiválódhat, és akkor végleg a helyén marad, mint funkció nélküli szakasz.

Ozmium42 válaszában említett önsokszorozó elemek (transzpozonoknak hívják őket, Nobelt is értek, keress rá, ha részletesebben érdekel) valóban a DNS jelentős részét képezhetik. Emberben pl. az ALU-szekvenciák vannak a legtöbben (akár egymillió kópia is lehet). Mellette még rengetegen vannak a többi ismétlődő szakaszok, retrotranszpozábilis elemek, transzpozon-csökevények, elromlott gének, duplikált, majd mutálódott egykori génszekvenciák, egyéb, a kromoszóma térszerkezetének meghatározásában szerepet játszó elemek stb.

A nagy kérdés az, miért nem estek ki azok, amiknek még stabilitási szerepe sincs. Mire fel ez a rengeteg ALU-szekvencia? Jó valamire? Nem. Egy elmélet van, hogy ezek szabadon gyűjthetik a mutációkat, és ez jó, kivédi, hogy a fontos génekben keletkezzen spontán kár. A mésik meg egyszerűen az, hogy az eukarióta sejt a prokraiótával ellentétben megengedheti magának, hogy "felesleges" nagyságú genomot tartson fent, mert nem kell vért izzadva kidobálnia minden felesleges részletet, hogy gyorsabban szaporodhasson, és ezzel előnyre tegyen szert. Igen, azért ez már pazarlás. Na és? Megteheti a sejt, burzsoá. :)

Amúgy ha jól emlékszem, a genom 10%-a átíródó, vagy az átírásban részt vevő (szabályozó) szekvencia. Az exonok összessége 1,5%, szabályozókkal együtt 3%, 97-95%-ra becsülik ezt az ún. "junk DNS"-t, amihez nem lehet egyértelmű fehérjét kötni. Viszont a miRNS-kutatások fellendülése olyasfajta adatokat szolgáltatott, miszerint a miRNS-ek javarésze ebben a szemét DNS-ben kódolt, vagyis az mégis kódolhat valamit, csak még nem ismerjük, mit. (miRNS-t nehéz izolálni és igazolni, hogy az funkcióképes.) De azért mégis többségében térszerkezeti meghatározottságot ad, vagyis segít pl. a kromoszóma-szerkezet kialakításában, vagy enzimeknek kötőhelyet biztosít.