NộI Dung
Một hạt nhân tế bào có thể được coi là phòng điều khiển chính của nhà máy và DNA tương tự như người quản lý nhà máy. Chuỗi xoắn DNA kiểm soát mọi khía cạnh của đời sống tế bào và chúng tôi thậm chí không biết cấu trúc của nó cho đến những năm 1950. Kể từ khám phá đó, các lĩnh vực di truyền học, sinh học phân tử và sinh hóa đã nhanh chóng mở rộng, và bây giờ chỉ cần biết trình tự của nhiễm sắc thể cung cấp nhiều thông tin về hoạt động bên trong của tế bào.
Mọi gen có thể có trong chuỗi
Nghiên cứu khoa học đã xác định rằng cứ ba cặp bazơ DNA - được gọi là codon - mã hóa cho một axit amin trong protein cuối cùng. Một trong những thông tin quan trọng thu được từ mã là mọi gen bắt đầu bằng một codon adenine-thymine-guanine - ATG trên chuỗi DNA. Bởi vì DNA là chuỗi kép, mọi CAT - hoặc cytosine-adenine-thymine - được tìm thấy trong chuỗi là sự khởi đầu của một gen trên chuỗi đối diện. Ngoài ra, tất cả các gen kết thúc bằng các codon TAA, TAG hoặc TGA. Nói cách khác, việc kiểm tra nhanh trình tự sẽ tiết lộ mọi vị trí có thể có của gen, mặc dù một số trình tự ngắn không được sinh vật phiên mã tích cực.
Trình tự RNA của Messenger
Ngoài ra, mã di truyền cho phép chúng tôi dịch các gen có thể trực tiếp thành chuỗi RNA thông tin. Thông tin này rất quan trọng đối với các nhà khoa học nghiên cứu sử dụng một kỹ thuật gọi là can thiệp RNA để ngăn chặn biểu hiện gen trong các tế bào đích.
Trình tự protein
Hầu hết các sinh vật nhân chuẩn và một số sinh vật nhân sơ xử lý các bản phiên mã mRNA bằng cách ghép hoặc loại bỏ các phần của chuỗi được gọi là intron. Nếu một sinh vật không ghép RNA, trình tự DNA có thể được dịch trực tiếp thành chuỗi protein. Ngay cả đối với những sinh vật đó, các vị trí mối nối thường được biết đến, điều đó có nghĩa là trình tự protein có thể được đoán hoặc xác định bằng thực nghiệm.
Đột biến
Nếu một bộ gen của vi sinh vật đã được lập bản đồ, một chuỗi DNA cá thể có thể được phân tích cho các đột biến - khái niệm này là cơ sở để thử nghiệm di truyền ở người. Bây giờ các bác sĩ có thể xác định với độ chính xác hợp lý một người dễ bị tổn thương với các bệnh do đột biến DNA. Ví dụ, phụ nữ có tiền sử gia đình mắc bệnh ung thư vú có thể được kiểm tra đột biến gen BRCA, điều này cho thấy nguy cơ cao mắc ung thư vú trong tương lai.
Trang web hạn chế
Hầu hết các loài vi khuẩn sản xuất enzyme gọi là endonuclease hạn chế - các tế bào dễ bị vi rút có thể chèn DNA ngoại lai có hại. Các enzyme hạn chế chống lại chiến thuật này bằng cách tách DNA sợi đôi ở các trình tự cụ thể. Các nhà sinh học phân tử và vi sinh vật có thể sử dụng các enzyme tinh khiết để cắt DNA trong phòng thí nghiệm. Các tiêu hóa hạn chế là các công cụ mạnh mẽ theo ý của các nhà khoa học nghiên cứu, vì vậy nếu trình tự DNA được biết đến, các vị trí hạn chế trên trình tự đó cũng được biết đến.