Funzioni del DNA spazzatura

In genetica, il termine DNA spazzatura si riferisce a regioni di DNA non codificanti. Parte di questo DNA non codificante è usato per produrre componenti di RNA non codificanti come l’RNA di trasferimento, l’RNA regolatore e l’RNA ribosomiale.

Invece, altre regioni non sono trascritte in proteine, né sono usate per produrre molecole di RNA e la loro funzione è sconosciuta. L’importanza di queste regioni non codificanti è stata al centro della ricerca genetica per molti anni, in particolare in termini di evoluzione.

Studi di genomica comparativa hanno dimostrato che parte di questo DNA spazzatura è altamente conservato, a volte per centinaia di milioni di anni, il che suggerisce che queste regioni non codificanti hanno subito una selezione positiva nel corso dell’evoluzione e conferiscono un vantaggio in termini di conservazione o minimizzazione di alcuni tratti biologici.

Per esempio, il genoma umano e il genoma dei topi divergono da un antenato comune circa 65-75 milioni di anni fa. Tuttavia, il DNA codificante le proteine costituisce solo circa il 20% del DNA conservato in questi genomi, mentre il resto del DNA conservato si trova nelle regioni non codificanti.

I ricercatori hanno anche scoperto che alcune sequenze nel DNA spazzatura agiscono come “interruttori” genetici, che determinano dove e quando i geni vengono espressi.

Uno studio comparativo che ha esaminato più di 300 genomi procarioti e 30 eucarioti ha stimato la quantità minima di DNA non codificante che un organismo eucariota richiede. Negli esseri umani, la quantità minima stimata era circa il 5% dell’intero genoma.

Alcune regioni del DNA non codificante possono anche essere essenziali per la struttura dei cromosomi, la funzione dei centromeri e giocare un ruolo nella divisione cellulare (meiosi). Alcune sequenze di DNA non codificante determinano anche la posizione in cui i fattori di trascrizione possono attaccarsi e controllare la trascrizione del codice genetico dal DNA all’mRNA.

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