Jaka jest funkcja genomowego DNA?

Genomowe DNA to informacja genetyczna, która tworzy genom lub pełny zestaw informacji genetycznej organizmu. DNA lub kwas dezoksyrybonukleinowy to łańcuch molekularny złożony z czterech różnych zasad nukleotydowych zwanych adeniną, tyminą, guaniną i cytozyną. Sekwencja tych zasad w niciach DNA zawiera zakodowane „instrukcje”, które definiują większość procesów zachodzących podczas rozwoju i codziennego funkcjonowania organizmu. Genomowe DNA przechowuje całość tej zakodowanej „instrukcji obsługi”. Zwykle występuje w komórkach w postaci chromosomów, które są dużymi, zwartymi kompleksami złożonymi z DNA i różnych białek regulatorowych.

Segmenty zarówno kodującego DNA, który zawiera informacje wykorzystywane do wytwarzania białek i innych jednostek funkcjonalnych, jak i niekodującego DNA, który nie wytwarza funkcjonalnego produktu końcowego, istnieją w genomowym DNA. Kodujące segmenty DNA są na ogół transkrybowane do kwasu rybonukleinowego lub RNA i translowane do białek. Białka to bardzo liczne jednostki funkcjonalne w organizmie, które są w jakiś sposób zaangażowane w prawie wszystkie procesy biochemiczne organizmu. Funkcja większości niekodującego genomowego DNA, którego znaczna część znajduje się pomiędzy niektórymi segmentami kodującego DNA, nie jest dobrze poznana. Niektóre z nich pełnią różne role strukturalne i regulacyjne, ale większość z nich nie jest w stanie przypisać precyzyjnej funkcji.

Genomowy DNA pełni wiele funkcji w dziedziczeniu. Niewielkie punkty zmienności w genomach różnych ludzi skutkują osobnikami o różnych cechach, takich jak wzrost i kolor oczu. Kiedy rodzice rozmnażają się, ich potomstwo otrzymuje część genomowego DNA od ojca, a część od matki, a ich cechy zależą od informacji genetycznej otrzymanej od każdego z rodziców. Jest to korzystne z perspektywy ewolucyjnej, ponieważ wprowadza większą różnorodność do genomu, zapewniając, że przynajmniej część populacji będzie genetycznie zdolna do radzenia sobie z sytuacjami, które mogą być niekorzystne dla przetrwania.

Różne typy organizmów i czynników zakaźnych posiadają różne typy genomowego DNA. Na przykład bakteria przechowuje swoje DNA w pojedynczym kolistym chromosomie, podczas gdy ludzkie DNA jest przechowywane w 23 sparowanych chromosomach. W szczególności wirusy wykazują dużą zmienność w swoim genomowym DNA. Genom wirusa może składać się z jedno- lub dwuniciowego DNA i może być liniowy lub kolisty. Wirusy mają tendencję do wstrzykiwania swojego DNA do komórek gospodarza, aby przejąć „maszynerię” tych komórek do produkcji swoich kopii, umożliwiając im rozprzestrzenianie się.