Il nucleo di una cellula può essere considerato la stanza di controllo principale di una fabbrica e il DNA è simile al direttore di fabbrica. L'elica del DNA controlla ogni aspetto della vita cellulare e non ne conosciamo nemmeno la struttura fino agli anni '50. Da quella scoperta, i campi della genetica, della biologia molecolare e della biochimica si sono rapidamente espansi, e ora semplicemente conoscere la sequenza di un cromosoma fornisce una grande quantità di informazioni sui meccanismi interni della cellula.

Ogni possibile gene in la sequenza

La ricerca scientifica ha determinato che ogni tre coppie di basi del DNA - chiamate codoni - codifica per un amminoacido nell'eventuale proteina. Una delle informazioni chiave ricavate dal codice è che ogni gene inizia con un codone di adenina-timina-guanina - ATG sulla sequenza del DNA. Poiché il DNA è a doppio filamento, ogni CAT - o citosina-adenina-timina - che si trova nella sequenza è l'inizio di un gene sul filamento opposto. Inoltre, tutti i geni terminano con codoni TAA, TAG o TGA. In altre parole, un rapido esame della sequenza rivelerà ogni possibile posizione per un gene, sebbene alcune brevi sequenze non siano attivamente trascritte dall'organismo.

Sequenze di RNA messaggero

Inoltre, la il codice genetico ci consente di tradurre i possibili geni direttamente nelle sequenze di RNA messaggero. Questa informazione è importante per gli scienziati di ricerca che utilizzano una tecnica chiamata interferenza RNA per bloccare l'espressione genica nelle cellule bersaglio.

Sequenze proteiche

La maggior parte degli organismi eucariotici e alcuni procariotici processano le trascrizioni degli mRNA mediante splicing o rimozione, parti della sequenza chiamate introni. Se un organismo non giuntura l'RNA, la sequenza del DNA può essere direttamente tradotta in una sequenza proteica. Anche per gli organismi che lo fanno, i siti di giunzione sono generalmente noti, il che significa che la sequenza proteica può essere indovinata o determinata sperimentalmente.

Mutazioni

Se il genoma di un organismo è già stato mappato, l'individuo La sequenza del DNA può essere analizzata per le mutazioni - questo concetto è la base per i test genetici umani. I medici possono ora determinare con ragionevole accuratezza la vulnerabilità di una persona alle malattie causate da mutazioni del DNA. Ad esempio, le donne con una storia familiare di cancro al seno possono essere controllate per le mutazioni nei geni BRCA, che indicano un alto rischio per il futuro cancro al seno.

Siti di restrizione

La maggior parte delle specie di batteri producono enzimi chiamati endonucleasi di restrizione - le cellule sono vulnerabili ai virus che possono inserire DNA estraneo dannoso. Gli enzimi di restrizione combattono la tattica separando il DNA a doppio filamento in sequenze specifiche. Biologi e microbiologi molecolari possono utilizzare enzimi purificati per tagliare il DNA in laboratorio. I digest di restrizione sono strumenti potenti a disposizione dei ricercatori, quindi se la sequenza del DNA è nota, sono noti anche i siti di restrizione di quella sequenza.