Comstock/Comstock/Getty Images

Gencomponenten

Een gen is een specifiek DNA-segment dat zich op een chromosoom bevindt en dat de instructies bevat voor het produceren van een bepaald RNA-transcript en uiteindelijk een eiwit. Het deel van een gen dat in eiwit wordt vertaald, wordt het open leesraam (ORF) genoemd. De controle over ORF-transcriptie wordt bepaald door regulerende sequenties – promoters, versterkers en geluiddempers – die zich in of naast het gen bevinden. Deze regulerende elementen orkestreren de genactivatie zonder zelf voor enig eiwit te coderen.

Niet-coderend RNA

Niet alle RNA-moleculen dienen als sjablonen voor eiwitten. Ribosomaal RNA (rRNA) vormt de structurele en katalytische kern van ribosomen, terwijl transfer-RNA (tRNA) aminozuren levert tijdens de translatie. MicroRNA’s (miRNA’s) zijn korte RNA’s van ongeveer 22 nt die complementaire mRNA-sequenties binden, wat leidt tot degradatie of translationele repressie ervan – een proces dat bekend staat als RNA-interferentie. Andere niet-coderende RNA's (bijvoorbeeld lange niet-coderende RNA's) spelen een rol bij het hermodelleren van chromatine en transcriptionele regulatie.

Gensplitsing

Tijdens de rijping van messenger-RNA (mRNA) bevat het pre-mRNA-transcript zowel exons (coderend) als introns (niet-coderend). Door splitsing worden introns verwijderd en, in sommige gevallen, bepaalde exons – een mechanisme dat alternatieve splicing wordt genoemd – waardoor meerdere eiwitisovormen uit één enkel gen worden gegenereerd. Deze post-transcriptionele bewerking vergroot de proteomische diversiteit.

Junk-DNA

Grote delen van het genoom zijn van oudsher bestempeld als ‘junk-DNA’ omdat er geen duidelijke functie bekend was. Deze sequenties zijn overvloedig aanwezig in telomeren, de beschermende kapjes aan de uiteinden van de chromosomen. Telomere herhalingen zijn grotendeels niet-coderend, waardoor chromosomen tijdens de celdeling veilig kunnen worden ingekort zonder het risico te lopen essentiële genen te verliezen. Uit recent onderzoek blijkt dat veel van deze regio's een regelgevende rol kunnen spelen die nog moet worden ontdekt.