Kodlamayan DNA Nedir?

Tanım

DNA’nın sadece yüzde 1’lik kısmı protein kodlayan genlerden oluşur. Geri kalan yüzde 99’u kodsuzdur. Kodlamayan DNA, proteinin üretim emrini vermez. Bilim insanları, bir zamanlar kodlamayan DNA’nın bilinen bir amacı olmayan, “önemsiz” bir yapı olduğunu düşünüyorlardı. Yapılan araştırmalar sonucunda, kodlamayan DNA’nın hücre fonksiyonlarının, özellikle de gen aktivitelerinin kontrolünün ayrılmaz bir parçası olduğu görüldü. Örneğin, kodlamayan DNA, düzenleyici unsurlar olarak hareket eden, genlerin ne zaman ve nerede açılıp kapatıldığını belirleyen diziler içerir. Bu tür ögeler, genlerden gelen bilgilerin proteinlere dönüştüğü (transkripsiyon) süreci etkinleştirmek veya bastırmak için özel proteinlere (transkripsiyon faktörleri olarak adlandırılır) ortam sağlar. Kodlamayan DNA, birçok düzenleyici öge içermektedir:

• Promoterler, transkripsiyon işlemini gerçekleştiren, protein makineleri için bağlanma yerleri sağlar. Tipik olarak promoterler, DNA zinciri üzerindeki genin hemen önünde bulunur.
• Hızlandırıcılar, transkripsiyonu etkinleştirmeye yardımcı olan proteinler için bağlayıcı alanlar sağlar. Hızlandırıcılar, kontrol ettikleri genden önce veya sonra DNA şeridinde, bazen çok uzakta bulunabilir.
• Susturucular, transkripsiyonu bastıran proteinler için bağlayıcı yerler sağlar. Hızlandırıcılar gibi susturucular da kontrol ettikleri genden önce veya sonra ya da biraz uzakta olabilir.
• İzolatörler, transkripsiyonu kontrol eden proteinler için bağlanma yerleri sağlar. Bazıları, hızlandırıcıların transkripsiyona yardımcı olmasını engeller (hızlandırıcı-engelleyici izolatörleri). Diğerleri, gen aktivitesini (bariyer izolatörleri) bastıran DNA’daki yapısal değişiklikleri önler. Bazı izolatörler hem hızlandırıcı engelleyici hem de bariyer görevi görebilir.

Kodlamayan DNA’nın diğer bölümleri, belirli türdeki RNA moleküllerinin üretim emrini verir. RNA, DNA’nın kimyasal bir kuzenidir. Kodlanmayan DNA’dan üretilen özel RNA moleküllerinin örnekleri arasında aminoasitlerin bir zincire yerleştirmekte yardımcı olan transfer RNA’lar (tRNA) ve ribozomal RNA’lar (rRNA); protein üretim sürecini engelleyen RNA’nın kısa uzunlukları olan mikroRNA’lar (miRNA) ve gen aktivitesinin düzenlenmesinde farklı rollere sahip daha uzun RNA uzunlukları olan uzun kodlamayan RNA’lar (IncRNA) bulunur.

Kromozomların bazı yapısal öğeleri de kodlamayan DNA’nın bir parçasıdır. Örneğin, kromozomların uçlarında tekrarlanan kodlanmamış DNA dizileri telomerler oluşturur. Telomerler, genetik materyalin kopyalanması sırasında kromozomların uçlarının bozulmasından korur. Ayrıca tekrarlayan kodlamayan DNA dizileri, diğer yapısal elementlerin bir parçası olan, uydu DNA’yı oluşturur. Uydu DNA, X şekilli kromozom çiftinin daralma noktası olan sentromerin temelidir. Ayrıca uydu DNA’sı, gen aktivitesini kontrol etmek ve kromozomların yapısını oluşturabilmek için önemli olan, yoğun paketlenmiş DNA olan heterokromatini oluşturur.

İntronlar olarak adlandırılan bazı kodlamayan DNA bölgeleri, protein kodlayıcı genler içinde bulunur, ancak bir protein yapılmadan önce çıkarılır. Hızlandırıcı gibi düzenleyici yapılar intronlarda bulunabilir. Diğer kodlamayan bölgeler genler arasında bulunur ve intergenik bölgeler olarak bilinir.

Kodlamayan DNA’daki düzenleyici unsurların ve diğer fonksiyonel bölgelerin kimliği tam olarak anlaşılamamıştır. Araştırmacılar bu genetik bileşenlerin yerini ve rolünü anlamak için çalışıyorlar.

Kaynak: https://ghr.nlm.nih.gov/primer/basics/noncodingdna

Editör: Meryem Melisa KAR