Finnes det søppel-DNA?

Bare 2 % av arvestoffet inneholder viktig informasjon, forkynte forelesere i biokjemi på 1980-tallet. Resten ble kalt søppel-DNA. Jeg hadde problemer med å tro det. Hvorfor i all verden skulle celler bry seg med å kopiere menger med DNA hver eneste gang de delte seg hvis det ikke var viktig?

I dag er bildet et helt annet. Vi har oppdaget at nesten alt arvestoffet i en celle blir avlest i form av RNA. I tillegg til de kjente budbringer-RNA-molekylene som inneholder oppskrifter på proteiner, blir det laget menger med ulike mikro RNA –avskrifter fra ”søppelet”.

Funksjonen til disse små RNA-molekylene er i stor grad ukjent, men alle som jobber innen molekylærbiologi har fått en ny utfordring. Fra å tro at det var nok å fokusere på DNA, mRNA og protein for å forstå hvordan celler fungerer og hva som skjer når de ikke funker, har de fått en helt ny spiller inn på banen; mikroRNA.

For å skjønne mer av alt ”søppelet” har 73 forskere ved flere ledende universiteter i USA gjort en heroisk innsats. Siden 2005 har de sekvensert genomene (hele arvestoffet) til 29 pattedyr! Nå kan de sammenligne arvestoffet til alt fra kanin, kenguru og pinnsvin til menneske. Ved å lete etter områder som er ivaretatt hos de ulike artene gjennom millioner av år med evolusjon, kommer de på spor av områder i DNA som har viktige funksjoner. Resultatene viser at selv om bare 1,5 % av menneske-DNA koder for proteiner, er 5 % konservert og har antageligvis viktige funksjoner. Dessuten, en sammenligning med arvestoff til virveldyr som ikke er pattedyr, viser at 55 % av områdene er unike for pattedyr.

Hva er det så som skjuler seg i disse nyoppdagede gensekvensene? Det viser seg at bare 30 % ligger i kjente gener, altså sekvenser som koder for proteiner. Derimot oppdaget man 3788 potensielle nye deler av gener, såkalte exoner. De fleste av disse exonene ble brukt i cellelinjer fra menneske. Men de var veldig vevspesifikke og ble avlest i meget små menger. Det er antageligvis grunnen til at de ikke er oppdaget før. Funnene kan bli nyttige, for per i dag er det veldig utfordrende å presis definere hva et gen består av. En proteinoppskrift er som oftest fordelt over flere områder i DNA som deretter kan settes sammen på forskjellig vis. Nyoppdagede exoner vil utvide forståelse av hvilke proteiner som blir laget i en celle.

Forskerne fant også 1192 sekvenser som kan kode for viktige RNA-molekyler. Videre fant de en rekke sekvenser som regulerer i hvilken grad et gen blir tatt i bruk. Allikevel er funksjonen til 40 % av sekvensene som ble oppdaget en gåte. Det er altså mye som gjenstår før vi forstår vårt eget arvestoff, men en ting er sikkert. Ingen kaller lenger DNA-sekvenser som vi ikke forstår for søppel.

Kilde: Nature, vol 478, 27 oktober, s 476-482, 2011