Hauptunterschied – kodierende vs. nichtkodierende DNA
Ein Genom eines Organismus ist definiert als der vollständige DNA-Satz einschließlich aller seiner Gene. Das Genom wird durch den gesamten Chromosomensatz repräsentiert, der im Zellkern vorhanden ist. DNA umfasst spezifische Nukleotidsequenzen, die unterschiedliche strukturelle und funktionelle Eigenschaften haben. Einige der DNA-Sequenzen enth alten genetische Informationen für die Synthese von Proteinen, während andere andere Funktionen wie Regulierung, Förderung usw. haben. Kodierende DNA und nichtkodierende DNA sind zwei Komponenten der DNA eines Organismus. Die für Proteine kodierenden DNA-Sequenzen werden als kodierende DNA bezeichnet. Die Sequenzen, die nicht für Proteine kodieren, werden als nichtkodierende DNA bezeichnet. Dies ist der Hauptunterschied zwischen codierender und nicht codierender DNA. Im menschlichen Genom sind nur etwa 1,5 % kodierende DNA und der Rest der 98 % wird durch nichtkodierende DNA repräsentiert.
Was ist kodierende DNA?
Die DNA-Sequenzen im Genom, die Proteine transkribieren und translatieren, werden als kodierende DNA bezeichnet. Kodierende Sequenzen werden innerhalb der kodierenden Region der Gene gefunden. Die codierende Region besteht aus Sequenzen, die als Exons bekannt sind. Exons sind Teile von Genen, die den genetischen Code für die Produktion bestimmter Proteine enth alten. Exons sind in die nichtkodierenden Sequenzen eingestreut, die als Introns in den Genen bekannt sind. Beim Menschen macht die kodierende DNA einen kleinen Prozentsatz aus. Nur etwa 1,5 % der gesamten Genomlänge entspricht kodierender DNA, die in Proteine übersetzt wird. Diese kodierende DNA hat mehr als 27000 Gene und produziert alle Proteine, die für zelluläre Prozesse essentiell sind.
Proteine, die Sequenzen der Gene kodieren, werden zuerst in mRNA-Sequenzen transkribiert. Dann werden diese mRNA-Sequenzen in Aminosäuresequenzen übersetzt, die sich in Polypeptidketten verwandeln. Jeder Drei-Nukleotid-Satz in der Exon-Sequenz wird als Codon bezeichnet. Ein Codon enthält die genetische Information für eine Aminosäure. Die Codonsequenz gibt eine Aminosäuresequenz an. Die Aminosäuresequenz bildet zusammen das Protein, das von der Sequenz codiert wird.
Codierungssequenzen beginnen normalerweise mit einem Startcodon ATG und enden mit einem Stoppcodon TAA TAA.
Abbildung 01: Codierende DNA
Was ist nichtkodierende DNA?
Die DNA-Sequenzen des Genoms, die nicht für Proteine kodieren, werden als nichtkodierende DNA bezeichnet. Sie sind Bestandteile der DNA eines Organismus. Der größte Teil des Genoms eines Organismus besteht aus nichtkodierender DNA. Es macht mehr als 98 % der Länge des Genoms aus. Die Gesamtmenge an genomischer DNA variiert zwischen den Organismen. Auch die Anteile an kodierender und nichtkodierender DNA variieren zwischen den Organismen. Auch die Menge an nichtkodierender DNA ist von Art zu Art sehr unterschiedlich. Allerdings ist bei jeder Art nur ein kleiner Prozentsatz für die Codierung der DNA verantwortlich; der Rest ist nichtkodierende DNA. Bei Prokaryoten ist dies umgekehrt. Im prokaryotischen Genom ist codierende DNA die Mehrheits-DNA, während nur 20 % auf nicht-codierende DNA entfallen.
Im Genom der Organismen können verschiedene Arten nichtkodierender DNA identifiziert werden. Sie sind Introns, repetitive DNA, regulatorische DNA usw. Repetitive DNA besteht aus verschiedenen Typen wie Telomeren, Tandem-Wiederholungen und eingestreuten Wiederholungen. Introns sind nichtkodierende DNA, die in den Genen gefunden wird. Sie sind DNA-Abschnitte, die nicht für Proteine kodieren. Ein Teil der nichtkodierenden DNA transkribiert in funktionelle nichtkodierende RNA wie Transfer-RNA, ribosomale RNA und regulatorische RNA. Einige nichtkodierende DNA fungiert als Transkriptions- und Translationsregulation von kodierenden Sequenzen. Die Forschung in der Genetik zeigt, dass einige nichtkodierende DNA an der epigenetischen Aktivität und dem komplexen Netzwerk genetischer Interaktionen beteiligt ist.
Abbildung 02: Nichtkodierende DNA im menschlichen Genom
Was ist der Unterschied zwischen kodierender und nichtkodierender DNA?
Kodierende vs. nichtkodierende DNA |
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| Kodierende DNA sind die DNA-Sequenzen, die für Proteine kodieren. | Nichtkodierende DNA sind die Sequenzen, die nicht für Proteine kodieren. |
| Typen | |
| Exons sind Arten von kodierender DNA. | Es gibt verschiedene Arten von nichtkodierender DNA wie Introns, repetitive DNA und regulatorische DNA. |
| Prozentsatz im menschlichen Genom | |
| Kodierende DNA macht etwa 1,5 % der Länge des menschlichen Genoms aus. | Nichtkodierende DNA macht über 98 % der Länge des menschlichen Genoms aus. |
| Funktion | |
| Kodierende DNA transkribiert und übersetzt in Proteine. | Nichtkodierende DNA hat verschiedene Funktionen wie Regulation, epigenetische Aktivität etc. |
Zusammenfassung – Kodierende vs. nichtkodierende DNA
Kodierende und nichtkodierende DNA sind zwei Komponenten des Genoms von Organismen. Beide DNA-Sequenzen bestehen aus Nukleotidsequenzen. Kodierende DNA sind die DNA-Sequenzen, die für Proteine kodieren, die für zelluläre Aktivitäten notwendig sind. Nichtkodierende DNA sind die DNA-Sequenzen, die nicht für Proteine kodieren. Dies ist der Unterschied zwischen kodierender und nicht kodierender DNA. Im Allgemeinen ist die Menge an kodierender DNA im Vergleich zu nicht kodierender DNA im Genom gering. Im menschlichen Genom beträgt der Prozentsatz an kodierender und nicht kodierender DNA 1,5 % bzw. 98 %.
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