Was ist die Funktion der genomischen DNA?

Genomische DNA ist die genetische Information, aus der das Genom besteht, oder der vollständige Satz der genetischen Information eines Organismus. DNA oder Desoxyribonukleinsäure ist eine Molekülkette, die aus vier verschiedenen Nukleotidbasen besteht, die Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin genannt werden. Die Abfolge dieser Basen in DNA-Strängen enthält codierte „Anweisungen“, die die meisten Prozesse definieren, die während der Entwicklung und der täglichen Funktion eines Organismus ablaufen. Genomische DNA speichert die Gesamtheit dieser codierten „Bedienungsanleitung“. Es kommt in Zellen normalerweise in Form von Chromosomen vor, die große, kompakte Komplexe aus DNA und einer Vielzahl von regulatorischen Proteinen sind.

In genomischer DNA existieren sowohl Segmente von kodierender DNA, die Informationen enthält, die zur Herstellung von Proteinen und anderen funktionellen Einheiten verwendet werden, als auch von nicht-kodierender DNA, die kein funktionelles Endprodukt produziert. Kodierende DNA-Segmente werden im Allgemeinen in Ribonukleinsäure oder RNA transkribiert und in Proteine ​​übersetzt. Proteine ​​sind im Körper sehr häufig vorkommende funktionelle Einheiten, die in irgendeiner Weise an fast allen biochemischen Prozessen des Körpers beteiligt sind. Die Funktion der meisten nicht-kodierenden genomischen DNA, von denen ein Großteil zwischen einigen Segmenten der kodierenden DNA verteilt ist, ist nicht gut verstanden. Einiges davon hat verschiedene strukturelle und regulatorische Funktionen, aber die Wissenschaftler konnten dem meisten keine genaue Funktion zuschreiben.

Genomische DNA hat eine Vielzahl von Funktionen in der Vererbung. Kleine Abweichungen in den Genomen verschiedener Menschen führen zu Individuen mit unterschiedlichen Merkmalen wie Größe und Augenfarbe. Wenn Eltern sich fortpflanzen, erhalten ihre Nachkommen einige genomische DNA vom Vater und einige von der Mutter, und ihre Merkmale hängen von der genetischen Information ab, die sie von jedem Elternteil erhalten. Dies ist aus evolutionärer Sicht von Vorteil, da es eine größere Vielfalt in das Genom einführt und sicherstellt, dass zumindest ein Teil einer Population genetisch in der Lage ist, mit Situationen umzugehen, die für das Überleben möglicherweise ungünstig sind.

Verschiedene Arten von Organismen und Infektionserregern besitzen verschiedene Arten von genomischer DNA. Ein Bakterium zum Beispiel speichert seine DNA in einem einzigen kreisförmigen Chromosom, während die menschliche DNA auf 23 gepaarten Chromosomen gespeichert ist. Insbesondere Viren weisen eine große Variationsbreite in ihrer genomischen DNA auf. Das Genom eines Virus kann aus einzel- oder doppelsträngiger DNA bestehen und kann linear oder zirkulär sein. Viren neigen dazu, ihre DNA in Wirtszellen zu injizieren, um die „Maschinerie“ dieser Zellen zu übernehmen, um Kopien von sich selbst herzustellen, damit sie sich ausbreiten können.