Ikke-kodende DNA

I molekylærbiologi er junk-DNA eller nonsens-DNA en forældet benævnelse for kromosomers eller genomers DNA-sekvenser, som ikke har en kendt funktion. Op imod 97 % af den menneskelige genom er blevet omtalt som "junk" – eller på dansk affald, men det afspejler nok snarere det faktum at kun 1,5% af det humane genom koder for protein, men en stor del af resten har efterhånden fået tildelt kendte funktioner (se billedet).

Selvom det meste af junk-DNA sekvenserne kunne formodes at være evolutionære rester, som ikke har noget aktuelt formål, tror nogle at junk-DNA fungerer på måder, vi endnu ikke kender betydningen af.^[1] Ydermere kan bevarelsen af noget junk-DNA over millioner af års evolution måske betyde, at det har en livsvigtig funktion. Nogle betragter mærkaten "junk" som en forkert benævnelse, mens andre anser junk-DNA som DNA gemt væk til mulig fremtidig anvendelse, i stedet for noget, der skal smides ud.

Nogle foretrækker benævnelsen ikke-kodende DNA, selvom junk-DNA ofte indeholder transposoner, der koder for proteiner uden klar funktion i deres vært. Retrotransposoner eller endogene retrovirus stammer fra retrovirus. Atter andet DNA kommer fra parasitter. Et eksempel herpå er at 70% af hvirvelløse dyr har indlejret store dele af eller næsten hele parasitten Wolbachias genom i deres genom.^[2]

Det vides nu at det humane genom indeholder omkring 100.000 stumper retrovirus-DNA kaldet endogene retrovirus, som udgør omkring 8% af genomet, men man kender kun funktionen eller betydningen af enkelte genprodukter deraf.^[3][4]

Videnskaben funktionel genomik har udviklet mange accepterede teknikker til at karakterisere proteinkodende gener, RNA-gener og regulerende regioner. I det meste af planter og dyrs genomer udgør det proteinkodende DNA kun en mindre procentdel. I menneskets tilfælde 1-2 %. Funktionen af resten bliver undersøgt. Meget af det kan identificeres som repeterende DNA-sekvenser uden kendt biologisk funktion for deres vært. Det er dog værdifuldt for genetikere, da de kan anvende det til nedarvningsklassifikation. Men når dette er fratrukket junk-DNA, er der stadig store mængder sekvenser, som indtil videre ikke kan klassificeres til andet end "junk".

Et organismes genomstørrelse inkl. junk-DNA ser ud til at have lille sammenhæng med organismets kompleksitet: Det er blevet rapporteret, at genomet for den encellede organisme Amoeba dubia mængdemæssigt indeholder mere end 200 gange så meget DNA som menneskets genom"^{[5] [6]}.

Pindsvinefisken Takifugu rubripes genom indeholder mængdemæssigt kun 1/10 af menneskets genom, men ser ud til at have ligeså mange brugte gener som menneskets. Det meste af forskellen ser ud til at ligge i det der i dag kaldes junk-DNA.^[7]

1. ^ 14 June 2007, BBC News: Human genome further unravelled, backup Citat: "...it suggests genes, so called junk DNA and other elements, together weave an intricate control network...He said: "The genome looks like it is far more of a network of RNA transcripts that are all collaborating together. Some go off and make proteins; [and] quite a few, although we know they are there, we really do not have a good understanding of what they do. "This leads to a much more complex picture." The researchers now hope to scale up their efforts to look at the other 99% of the genome..."
2. ^ University of Rochester (2007, August 31). One Species' Entire Genome Discovered Inside Another's. ScienceDaily. Retrieved November 10, 2007, backup Citat: "..."This study establishes the widespread occurrence and high frequency of a process that we would have dismissed as science fiction until just a few years ago," says W. Ford Doolittle, Canada Research Chair in Comparative Microbial Genomics at Dalhousie University, who is not connected to the study. "This is stunning evidence for increased frequency of gene transfer."..."This parasite has implanted itself inside the cells of 70 percent of the world's invertebrates, coevolving with them. And now, we've found at least one species where the parasite's entire or nearly entire genome has been absorbed and integrated into the host's. The host's genes actually hold the coding information for a completely separate species."..."
3. ^ Mammals Carry a Graveyard of Viruses in Our DNA, And It Could Have a Crucial Purpose. ScienceAlert 2021, backup
4. ^ Ancient Viruses Are Buried in Your DNA. NYTimes Science 2017, backup
5. ^ Gregory, T.R. and P.D.N. Hebert . (1999). "The modulation of DNA content: proximate causes and ultimate consequences". Genome Research. 9: 317-324.
6. ^ Gregory, T.R. (2005). Animal Genome Size Database. http://www.genomesize.com .
7. ^ Wahls, W.P.; et al. (1990). "Hypervariable minisatellite DNA is a hotspot for homologous recombination in human cells". Cell. 60 (1): 95-103. PMID 2295091. {{cite journal}}: Eksplicit brug af et al. i: |author= (hjælp)