Չկոդավորող ԴՆԹ

**Չկոդավորող ԴՆԹ** (), օրգանիզմի ԴՆԹ-ի այն հատվածներն են, որոնք չեն կոդավորում սպիտակուցներ, իսկ դրա մի մասը տրանսկրիպցիայի է ենթարկվում և վերածվում ֆունկցիոնալ չկոդավորող ՌՆԹ մոլեկուլների (օրինակ՝ փոխադրող ՌՆԹ/փՌՆԹ, միկրոՌՆԹ, piՌՆԹ, ռիբոսոմային ՌՆԹ և կարգավորիչ ՌՆԹ-ներ)։ Չկոդավորող ԴՆԹ-ի այլ ֆունկցիոնալ հատվածների մեջ են մտնում նաև կարգավորիչ հաջորդականությունները, որոնք վերահսկում են գենային էքսպրեսիան, բջջակմախքին կցման հատվածները, ԴՆԹ ռեպլիկացիայի սկզբնակետերը, ցենտրոմերները և թելոմերները։ Չնայած այս ամենին, նրա որոշ հատվածներ համարվում են հիմնականում ոչ ֆունկցիոնալ, ինչպիսիք են ինտրոնները, պսևդոգենները, միջգենային ԴՆԹ-ն, ինչպես նաև տրանսպոզոնների և վիրուսների մասնիկները։ Այն ԴՆԹ հատվածները, որոնք ամբողջովին ոչ ֆունկցիոնալ են, կոչվում են «անպետք» ԴՆԹ ()։

## Գենոմի չկոդավորող ԴՆԹ-ի բաժին
Բակտերիաների մոտ կոդավորող հատվածները սովորաբար կազմում են գենոմի մոտ 88%-ը։ Մնացած 12%-ը սպիտակուցներ չի կոդավորում, սակայն դրա մեծ մասն ունի կենսաբանական ֆունկցիա՝ այն գեների միջոցով, որոնց ՌՆԹ տրանսկրիպտները ֆունկցիոնալ են (չկոդավորող գեներ) և կարգավորիչ հաջորդականությունների շնորհիվ, ապացուցելով, որ բակտերիալ գենոմի գրեթե ամբողջը ունի ֆունկցիա։ Էուկարիոտների մոտ կոդավորող ԴՆԹ-ի քանակը սովորաբար գենոմի շատ ավելի փոքր մասն է, քանի որ էուկարիոտ գենոմները պարունակում են մեծ քանակությամբ կրկնվող ԴՆԹ, որը պրոկարիոտներին բնորոշ չէ։ Մարդու գենոմում կոդավորող ԴՆԹ-ն կազմում է մոտավորապես 1–2%։ Ճշգրիտ թիվը հայտնի չէ, քանի որ կան հակադրություններ ֆունկցիոնալ կոդավորող էկզոնների թվի և մարդու գենոմի ընդհանուր չափի վերաբերյալ։ Սա նշանակում է, որ մարդու գենոմի 98–99%-ը պարունակում է չկոդավորող ԴՆԹ, որը ներառում է բազմաթիվ ֆունկցիոնալ տարրեր, ինչպիսիք են չկոդավորող գեները և կարգավորիչ հաջորդականությունները։

Էուկարիոտների գենոմի չափը կարող է լայնորեն տատանվել, նույնիսկ միմյանց մոտ ազգակից տեսակների միջև։ Այս տարօրինակ երևույթը սկզբում հայտնի էր որպես C-արժեքի պարադոքս (անգլ՝ *C-value paradox*), որտեղ «C»-ն հապլոիդ գենոմի չափն էր։ Պարադոքսը բացատրվեց այն բացահայտմամբ, որ տարբերությունների մեծ մասը պայմանավորված է ոչ թե գեների թվով, այլ կրկնվող ԴՆԹ-ի ընդարձակմամբ և կրճատմամբ։ Որոշ հետազոտողներ ենթադրում էին, որ այս կրկնվող ԴՆԹ-ի մեծ մասը հիմնականում անպետք ԴՆԹ է։ Գենոմի չափի փոփոխությունների պատճառները դեռևս ուսումնասիրվում են, և այս հարցը հայտնի է որպես C-արժեքի հանելուկ (անգլ՝ *C-value Enigma*)։

Սա հանգեցրեց այն դիտարկմանը, որ գեների քանակը, կարծես, չի համընկնում օրգանիզմի բարդության վերաբերյալ ընդունված պատկերացումների հետ, քանի որ գեների թիվը հարաբերականորեն կայուն է։ Այս խնդիրը կոչվում է G-արժեքի պարադոքս։ Օրինակ՝ միաբջիջ *Polychaos dubium*-ի (նախկինում՝ *Amoeba dubia*) գենոմը, ըստ հետազոտության արդյունքների, պարունակում է մարդու գենոմից ավելի քան 200 անգամ շատ ԴՆԹ (այսինքն՝ ավելի քան 600 միլիարդ նուկլեոդիային զույգ, երբ մարդն ունի մոտավոր 3 միլիարդ զույգ)։ Փքաձուկ *Takifugu rubripes*-ի գենոմը մարդու գենոմի մոտ մեկ ութերորդ մասն է, սակայն, թվում է՝ ունի համեմատելի թվով գեներ։ Փքաձկան գենոմում գեները զբաղեցնում են մոտ 30%, իսկ կոդավորող ԴՆԹ-ն՝ մոտ 10% (չկոդավորող ԴՆԹ ≈ 90%)։ Փքաձկան գենոմի փոքր չափը պայմանավորված է ինտրոնների երկարության կրճատմամբ և կրկնվող ԴՆԹ-ի ավելի փոքր քանակով։

*Utricularia gibba-ն* (խորշաբույսը) ունի շատ փոքր միջուկային գենոմ (100.7 Mb)՝ համեմատած բույսերի մեծ մասի հետ։ Ենթադրվում է, որ այն զարգացել է առաջնածին գենոմից, որի չափը մոտ 1,500 Mb էր։ Խորշաբույսի գենոմը ունի մոտավորապես նույն թվով գեներ, ինչ մյուս բույսերը, սակայն կոդավորող ԴՆԹ-ի ընդհանուր քանակը կազմում է գենոմի մոտ 30%-ը։

Գենոմի մնացած մասը (70% չկոդավորող ԴՆԹ) բաղկացած է պրոմոտորներից և կարգավորիչ հաջորդականություններից, որոնք ավելի կարճ են, քան այլ բուսական տեսակների մոտ։ Գեները պարունակում են ինտրոններ, սակայն դրանց թիվը քիչ է, և դրանք փոքր են՝ համեմատած այլ բույսերի գենոմների ինտրոնների հետ։ Կան նաև չկոդավորող գեներ, որոնք ներառում են ռիբոսոմային ՌՆԹ գեների բազմաթիվ կրկնօրինակներ։ Գենոմը՝ իր սպասելիքներին համաձայն, պարունակում է նաև տելոմերային հաջորդականություններ և ցենտրոմերներ։ Այլ էուկարիոտների մոտ հանդիպող կրկնվող ԴՆԹ-ի մեծ մասը հեռացվել է խորշաբույսի գենոմից այն պահից, երբ նա այլ բուսյերից առանձնացել է։ Խորշաբույսի գենոմի մոտ 59%-ը կազմված է տրանսպոզոննային հաջորդականություններից, բայց գենոմը շատ փոքր է, որը վկայում է այս ԴՆԹ-ի քանակի զգալի կրճատումամ մասին։ 2013 թվականի բնօրինակ հոդվածի հեղինակները նշում են, որ կենդանիների չկոդավորող ԴՆԹ-ում լրացուցիչ ֆունկցիոնալ տարրերի վերաբերյալ պնդումները չեն կիրառվում բույսերի գենոմների դեքում։

*New York Times*-ի հոդվածի համաձայն, այս տեսակի էվոլյուցիայի ընթացքում «… այն գենետիկական աղբը, որը որևէ նպատակ չէր ծառայում, հեռացվել է, իսկ անհրաժեշտը պահպանվել է»։ Բուֆալոյի համալսարանի Վիկտոր Ալբերտի խոսքով՝ այս բույսը կարողանում է հեռացնել իր այսպես կոչված «անպետք ԴՆԹ»-ն և «ունենալ լիովին նորմալ բազմաբջիջ բույս՝ բազմաթիվ տարբեր բջիջներով, օրգաններով, հյուսվածքների տեսակներով և ծաղիկներով, այդ ամենը անելով առանց աղբի։ Աղբը անհրաժեշտ չէ»։

## Չկոդավորող ԴՆԹ-ի հաջորդականությունների տեսակներ
### Չկոդավորող գեներ
Գոյություն ունեն գեների երկու տեսակ՝ սպիտակուց կոդավորող գեներ և չկոդավորող գեներ։ Չկոդավորող գեները, չկոդավորող ԴՆԹ-ի կարևոր բաղադրիչ են և ներառում են փոխադրող ՌՆԹ-ի (tRNA) և ռիբոսոմային ՌՆԹ-ի (rRNA) գեները։ Այս գեները հայտնաբերվել են 1960-ական թվականներին։ Չնայած նրան, որ պրոկարիոտների գենոմները պարունակում են նաև այլ չկոդավորող ՌՆԹ-ների գեներ, չկոդավորող ՌՆԹ գեները շատ ավելի տարածված են էուկարիոտների մոտ։

Էուկարիոտներում չկոդավորող գեների տիպիկ դասերը ներառում են փոքր կորիզային ՌՆԹ-ներ (snRNA), փոքր կորիզակային ՌՆԹ-ներ (snoRNA), միկրոՌՆԹ-ների (miRNA), կարճ ինտերֆերող ՌՆԹ-ների (siRNA), PIWI-ի հետ փոխազդող ՌՆԹ-ների (piRNA) և երկար չկոդավորող ՌՆԹ-ների (lncRNA) գեները։ Բացի այդ, գոյություն ունեն մի շարք յուրահատուկ ՌՆԹ գեներ, որոնք արտադրում են կատալիտիկ ՌՆԹ-ներ։

Պրոկարիոտների գենոմում չկոդավորող գեները կազմում են ընդամենը մի քանի տոկոս,սակայն էուկարիոտների գենոմներում կարող են գրավել շատ ավելի մեծ բաժին։ Մարդու գենոմում չկոդավորող գեները զբաղեցնում են առնվազն 6%՝ հիմնականում այն պատճառով, որ պարունակում է ՌՆԹ գեների հարյուրավոր կրկնօրինակներ։ Սպիտակուց կոդավորող գեները զբաղեցնում են գենոմի մոտ 38%-ը, ինչը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան կոդավորող հատվածների բաժինը, քանի որ գեները պարունակում են մեծ ինտրոններ։

Մարդու գենոմում չկոդավորող գեների ընդհանուր թիվը վիճահարույց է։ Որոշ գիտնականներ կարծում են, որ գոյություն ունի մոտ 5,000 չկոդավորող գեն, մինչդեռ մյուսները ենթադրում են, որ դրանց թիվը կարող է գերազանցել 100,000-ը։ Տարբերությունը հիմնականում պայմանավորված է lncRNA(երկար չկոդավորող ՌՆԹ-ների) գեների քանակի շուրջ քննարկումներով։

### Պրոմոտորներ և կարգավորիչ տարրեր
Պրոմոտորները ԴՆԹ-ի հատվածներ են, որոնք գտնվում են գենի 5′ ծայրին մոտ և որոնցով սկսվում է տրանսկրիպցիան։ Դրանք այն հատվածներն, որին կապվում է ՌՆԹ պոլիմերազը՝ ՌՆԹ-ի սինթեզը սկսելու համար։ Յուրաքանչյուր գեն ունի չկոդավորող պրոմոտոր։

Կարգավորիչ տարրերը այն հատվածներն են, որոնք վերահսկում են հարակից գենի տրանսկրիպցիան։ Դրանք գրեթե միշտ տրանսկրիպցիոն գործոնները կապող ԴՆԹ-ի այն հաջորդականություններն են։ Այդ գործոնները կարող են կամ ակտիվացնել տրանսկրիպցիան (ակտիվատորներ), կամ դադարեցնել այն (ռեպրեսորներ)։ Կարգավորիչ տարրերը հայտնաբերվել են 1960-ական թվականներին, իսկ դրանց ընդհանուր բնութագրերը առավել պարզ է դարձել 1970-ականներին՝ բակտերիաների և բակտերիոֆագների մեջ հատուկ տրանսկրիպցիոն գործոնների ուսումնասիրության միջոցով։

Պրոմոտորներն ու կարգավորիչ հաջորդականությունները կազմում են չկոդավորող ԴՆԹ-ի լայնորեն տարածված դաս, սակայն դրանք հիմնականում բաղկացած են համեմատաբար կարճ հաջորդականություններից, որպեսզի չզբաղեցնեն գենոմի շատ մեծ մասը։ Կաթնասունների գենոմում կարգավորիչ ԴՆԹ-ի ճշգրիտ քանակը անհայտ է, քանի որ դժվար է տարբերակել պատահական տրանսկրիպցիոն գործոնների կապման վայրերը կենսաբանական ֆունկցիոնալներից։ ԴՆԹ-ին կապվող տիպիկ սպիտակուցների կապման հատկությունները ուսումնասիրվել են 1970-ականներին, և տրանսկրիպցիոն գործոնների կենսաքիմիական հատկությունները ենթադրում են, որ մեծ գենոմ ունեցող բջիջներում կապման վայրերի մեծ մասը կենսաբանական ֆունկցիա չի ունենա։

Շատ կարգավորիչ հաջորդականություններ գտնվում են պրոմոտորների մոտ, սովորաբար գենի տրանսկրիպցիայի մեկնարկի կետից վերև (upstream)։ Որոշները տեղակայված են գենի ներսում, իսկ մի քանիսը՝ տրանսկրիպցիայի ավարտման կետից ներքև (downstream)։ Էուկարիոտների մոտ կան նաև կարգավորիչ հաջորդականություններ, որոնք գտնվում են պրոմոտորային շրջանից զգալի հեռավորության վրա։ Այս հեռավոր կարգավորիչ հաջորդականությունները հաճախ կոչվում են էնհանսերներ, կամ խթանիչներ։ Չկա խիստ սահմանում, որը հստակ կտարբերակի էնհանսերները տրանսկրիպցիոն գործոնների կապման այլ վայրերից։

### Ինտրոններ
աջից|մինի|Չսփլայսված նախա-mRNA-ի (pre-mRNA) օրինակ՝ հինգ ինտրոններով և վեց էկզոններով (վերևում)։ ՌՆԹ սփլայսինգի միջոցով ինտրոնների հեռացումից հետո ձևավորվում է հասուն mRNA-ը, որը պատրաստ է տրանսլյացիայի (ներքևում)
Ինտրոնները գենի այն հատվածներն են, որոնք տրանսկրիբացվում են առաջնային ՌՆԹ հաջորդականության մեջ, սակայն հասուն ՌՆԹ ձևավորման ընթացքում հեռացվում են ՌՆԹ-ի սփլայսինգի միջոցով։ Ինտրոնները հանդիպում են գեների երկու տեսակներում էլ՝ ինչպես սպիտակուց կոդավորող, այնպես էլ չկոդավորող գեներում։ Դրանք առկա են նաև պրոկարիոտների մոտ, սակայն շատ ավելի տարածված են էուկարիոտ գենոմներում։

I և II խմբի ինտրոնները առկայության դեպքում զբաղեցնում են գենոմի միայն փոքր տոկոսը։ Սփլայսոսոմային ինտրոնները (տես նկար) հանդիպում են միայն էուկարիոտների մոտ և կարող են գրավել գենոմի զգալի մասը։ Օրինակ՝ մարդու մոտ սպիտակուց կոդավորող գեների ինտրոնները կազմում են գենոմի մոտ 37%-ը։ Եթե դրան գումարենք մոտ 1% կոդավորող հաջորդականությունները, ապա ստացվում է, որ սպիտակուց կոդավորող գեները զբաղեցնում են մարդու գենոմի մոտ 38%-ը։ չկոդավորող գեների քանակական հաշվարկները ավելի բարդ են, քանի որ գոյություն ունեն զգալի հակասություններ չկոդավորող գեների ընդհանուր թվի շուրջ, սակայն միայն հստակ սահմանված օրինակները հաշվի առնելով կարելի է ասել, որ չկոդավորող գեները զբաղեցնում են գենոմի առնվազն 6%-ը։

### Չթարգմանվող հատվածներ
Դասական կենսաքիմիայի և մոլեկուլային կենսաբանության դասագրքերում նկարագրվում են mRNA-ի չկոդավորող նուկլեոտիդները, որոնք գտնվում են գենի 5′ ծայրի և տրանսլյացիայի մեկնարկի կոդոնի միջև։ Այս հատվածները կոչվում են 5′-տրանսլյացիայի չենթարկվող հատվածներ (5′-UTR)։ Նմանատիպ հատվածներ՝ 3′-տրանսլյացիայի չենթարկվող հատվածներ (3′-UTR), հայտնաբերված են գենի վերջում։ Բակտերիաների մոտ 5′-UTR-ներն ու 3′-UTR-ները շատ կարճ են, սակայն էուկարիոտների մոտ կարող են հասնել մի քանի հարյուր նուկլեոտիդի երկարության։ Դրանք պարունակում են կարճ տարրեր, որոնք վերահսկում են տրանսլյացիայի մեկնարկը (5′-UTR) և տրանսկրիպցիայի ավարտը (3′-UTR), ինչպես նաև կարգավորիչ տարրեր, որոնք կարող են վերահսկել իՌՆԹ-ի կայունությունը, մշակումը և բջջի տարբեր հատվածներ ուղղորդումը։

### Ռեպլիկացիայի սկզբնակետեր
ԴՆԹ-ի սինթեզը սկսվում է հատուկ տեղամասերից, որոնք կոչվում են ռեպլիկացիայի սկզբնակետեր։ Դրանք գենոմի այն հատվածներն են, որտեղ հավաքվում է ԴՆԹ-ի ռեպլիկացիոն մեխանիզմը և ԴՆԹ-ն բացվում է՝ սինթեզը սկսելու համար։ Շատ դեպքերում ռեպլիկացիան մեկնարկվում է սկզբնակետի երկու ուղղությամբ։

Ռեպլիկացիայի սկզբնակետերի հիմնական առանձնահատկությունը հատուկ ինիցիացիա ապահովող սպիտակուցների կապման հաջորդականությունների առկայությունն է։ Տիպիկ ռեպլիկացիայի սկզբնակետը ընդգրկում է մոտ 100–200 նուկլեոիդային զույգ։ Պրոկարիոտների մոտ յուրաքանչյուր քրոմոսոմ կամ պլազմիդ ունի մեկ ռեպլիկացիայի սկզբնակետ, մինչդեռ էուկարիոտների քրոմոսոմներում սովորաբար կան բազմաթիվ սկզբնակետեր։ Մարդու գենոմը պարունակում է մոտ 100,000 ռեպլիկացիայի սկզբնակետ, որոնք միասին կազմում են գենոմի մոտ 0.3%-ը։

### Ցենտրոմերներ
մինի|Մարդու սխեմատիկ կարիոգրամ, որը ցույց է տալիս մարդու գենոմի ընդհանուր տեսքը Գիմզայի ներկման(G banding) միջոցով․ այստեղ չկոդավորող ԴՆԹ-ն առկա է ցենտրոմերներում (ցուցադրված է որպես յուրաքանչյուր քրոմոսոմի նեղ հատված), ինչպես նաև ավելի մեծ չափով հանդիպում է մուգ՝ GC-ով(գուանին-ցիտոզինային նյութ) աղքատ հատվածներում
Ցենտրոմերները այն տեղամասերն են, որտեղ բջջի բաժանման ընթացքում թելիկային ապարատի (spindle) թելերը կցվում են նոր կրկնապատկված քրոմոսոմներին՝ դրանք դուստր բջիջների միջև ճիշտ բաշխելու համար։ Յուրաքանչյուր էուկարիոտ քրոմոսոմ ունի մեկ ֆունկցիոնալ ցենտրոմեր, որը կոնդենսացված մետաֆազային քրոմոսոմում երևում է որպես սեղմված (նեղացած) հատված։ Ցենտրոմերային ԴՆԹ-ն կազմված է մեծ թվով կրկնվող ԴՆԹ հաջորդականությունների, որոնք հաճախ զբաղեցնում են գենոմի զգալի մասը, քանի որ յուրաքանչյուր ցենտրոմեր կարող է ունենալ միլիոնավոր նուկլեոդինային զույգերկարություն։ Օրինակ՝ մարդու մոտ բոլոր 24 ցենտրոմերների հաջորդականությունները բացահայտված են, և դրանք միասին կազմում են գենոմի մոտ 6%-ը։ Սակայն քիչ հավանական է այս ամբողջ չկոդավորող ԴՆԹ-ն կենսական լինելը, քանի որ տարբեր անհատների մոտ ցենտրոմերային ԴՆԹ-ի ընդհանուր քանակը զգալիորեն տատանվում է։ Ցենտրոմերները ֆունկցիոնալ չկոդավորող ԴՆԹ հաջորդականությունների ևս մեկ օրինակ են, որոնք հայտնի են արդեն գրեթե կես դար։ Հավանական է, որ դրանց քանակը գերազանցում է կոդավորող ԴՆԹ-ի քանակին։

### Տելոմերներ
Տելոմերները քրոմոսոմի ծայրերում գտնվող կրկնվող ԴՆԹ հատվածներ են, որոնք քրոմոսոմների կարևոր հատվածներին պաշտպանում են կրճատումից ԴՆԹ-ի ռեպլիկացիայի ընթացքում։ Վերջին հետազոտությունները ցույց են տվել, որ տելոմերները նաև դեր են խաղում սեփական կայունության պահպանման մեջ։ Տելոմերային կրկնություններ պարունակող ՌՆԹ-ն (TERRA) տրանսկրիպտներ են, որոնք ծագում են տելոմերներից։ Ապացուցվել է, որ TERRA-ն մասնակցում է տելոմերազի ակտիվության պահպանմանը և քրոմոսոմների ծայրերի երկարացմանը։

### Մատրիքսին կպման հատվածներ
Թե՛ պրոկարիոտ, թե՛ էուկարիոտ գենոմները կազմակերպված են սպիտակուցներով կապված ԴՆԹ-ի խոշոր օղակների ձևով։ Էուկարիոտների մոտ այս օղակների հիմքերը կոչվում են մատրիքսին կպման հատվածներ (SARs) և կազմված են ԴՆԹ-ի այն հատվածներից, որոնք կապվում են ՌՆԹ/սպիտակուցային համալիրի հետ՝ օղակի կայունությունը ապահովելու համար։ Մարդու գենոմում առկա է մոտ 100,000 նման օղակ, և յուրաքանչյուր SAR բաղկացած է մոտ 100 նուկլեթիդային զույգից, ուստի SAR-ներին բաժին ընկնող ԴՆԹ-ի ընդհանուր քանակը կազմում է մարդու գենոմի մոտ 0.3%-ը։

### Պսևդոգեներ
Պսևդոգենները հիմնականում նախկինում գործող գեներ են, որոնք մուտացիաների հետևանքով կորցրել ոն իրանց ֆունկցիոնալությունը, սակայն այդ տերմինը վերաբերում է նաև ինակտիվ ԴՆԹ հաջորդականություններին, որոնք ծագել են ֆունկցիոնալ գեների կողմից արտադրված ՌՆԹ-ներից (մշակված պսևդոգեներ)։ Պրոկարիոտների գենոմներում պսևդոգենները կազմում են չկոդավորող ԴՆԹ-ի միայն փոքր մասը, պայմանավորված բնական ընտրությամբ դրանց հեռացումով։ Սակայն որոշ էուկարիոտների մոտ պսևդոգենները կարող են կուտակվել, քանի որ ընտրությունը բավականաչափ ուժեղ չէ դրանք հեռացնելու համար։

Մարդու գենոմը պարունակում է մոտ 15,000 պսևդոգեն, որոնք ծագել են սպիտակուց կոդավորող գեներից, ինչպես նաև անհայտ քանակի պսևդոգեններ, որոնք առաջացել են չկոդավորող գեներից։ Դրանք կարող են կազմել գենոմի զգալի մասը (մոտ 5%), քանի որ դրանցից շատերը պարունակում են նախկին ինտրոնային հաջորդականություններ։

Սահմանմամբ պսևդոգենները համարվում են «անպետք ԴՆԹ» և դանդաղ են վերափոխվում, ինչպես ակնկալվում է անպետք ԴՆԹ-ից։ Որոշ նախկին պսևդոգեներ երկրորդային կերպով ձեռք են բերել ֆունկցիա, ինչը հանգեցրել է որոշ գիտնականներ ենթադրությունների, որ պսևդոգեների մեծ մասը աղբ չէ, այլ ունի որոշակի գործառույթ որը դեռ ենթակա է բացահայտման։

### Կրկնվող հաջորդականություններ, տրանսպոզոններ և վիրուսային տարրեր
մինի|Բջջում շարժուն գենետիկական տարրերը (ձախ) և դրանց ձեռքբերման եղանակները (աջ)
Տրանսպոզոններն ու ռետրոտրանսպոզոնները շարժական գենետիկական տարրեր են։ Ռետրոտրանսպոզոնային կրկնվող հաջորդականությունները, որոնց մեջ մտնում են երկար միջցրված միջուկային տարրերը (LINEs) և կարճ միջցրված միջուկային տարրերը (SINEs), շատ տեսակների գենոմներում կազմում են գենոմային հաջորդականությունների մեծ բաժինը։ Ալու հաջորդականությունները(Alu sequences), որոնք դասվում են կարճ միջցրված միջուկային տարրերի (SINE) շարքին, մարդու գենոմում ամենատարածված շարժական տարրերն են։ Գոյություն ունեն ապացույցներ, որ SINE-ները մասնակցում են որոշ սպիտակուց կոդավորող գեների տրանսկրիպցիոն վերահսկմանը։

Էնդոգեն ռետրովիրուսային հաջորդականությունները առաջանում են ռետրովիրուսների գենոմների հակադարձ տրանսկրիպցիայի արդյունքում սեռական բջիջների գենոմի մեջ։ Այս հակադարձ տրանսկրիպցված հաջորդականությունների մեջ առաջացած մուտացիաները կարող են ինակտիվացնել վիրուսային գենոմը։

Մարդու գենոմի ավելի քան 8%-ը կազմված է (հիմնականում քայքայված) էնդոգեն ռետրովիրուսային հաջորդականություններից՝ որպես այն ավելի քան 42%-անոց մասի բաղադրիչ, որը ծագում է ռետրոտրանսպոզոններից, մինչդեռ ևս մոտ 3%-ը ներկայացված է որպես ԴՆԹ տրանսպոզոնների մնացորդներ։ Գենոմի մնացած կեսը, որի ծագումը ներկայումս բացատրված չէ, հավանաբար առաջացել է տրանսպոզիցիոն տարրերից, որոնք ակտիվ են եղել անցյալում (>200 միլիոն տարի առաջ), և որոնց հաջորդականությունները պատահական մուտացիաների պատճառով դարձել են անճանաչելի։ Գենոմի չափի տատանումները առնվազն երկու բուսական խմբերում հիմնականում ռետրոտրանսպոզոնային հաջորդականությունների արդյունք են։

### Բարձր աստիճանի կրկնվող ԴՆԹ
Բարձր աստիճանի կրկնվող ԴՆԹ-ն բաղկացած է ԴՆԹ-ի կարճ հատվածներից, որոնք բազմիցս կրկնվում են տանդեմ ձևով (մեկը մյուսի հետևից)։ Կրկնվող հատվածների երկարությունը սովորաբար կազմում է 2–10 նուկլեոտիդային զույգ (bp), թեև հայտնի են նաև ավելի երկար կրկնություններ։ Բարձր կրկնվող ԴՆԹ-ն հազվադեպ է պրոկարիոտների մոտ, սակայն լայնորեն տարածված է էուկարիոտների շրջանում, հատկապես մեծ գենոմ ունեցող տեսակների մոտ։ Այն երբեմն կրում է նաև սատելիտային ԴՆԹ անվանումը։

Բարձր կրկնվող ԴՆԹ-ի մեծ մասը գտնվում է ցենտրոմերներում և տելոմերներում (տես վերևում) և դրա մեծ մասը ֆունկցիոնալ է, թեև որոշ հատվածներ կարող են լինել ավելորդ (ռեդունդանտ)։ Մյուս կարևոր մասը հանդիպում է կարճ տանդեմ կրկնություններում (STR-ներ, նաև կոչվում են միկրոսատելիտներ), որոնք կազմված են պարզ կարճ կրկնվող հաջորդականություններից, օրինակ՝ ATC։ Մարդու գենոմում առկա է մոտ 350,000 STR, որոնք ցրված են ամբողջ գենոմով մեկ և միջինում ունեն մոտ 25 կրկնություն։

STR-ների կրկնությունների թվի փոփոխությունները կարող են առաջացնել գենետիկական հիվանդություններ, երբ դրանք գտնվում են գենի ներսում, սակայն այս շրջանների մեծ մասը, կարծես, ոչ ֆունկցիոնալ «անպետք» ԴՆԹ է, որտեղ կրկնությունների քանակը կարող է զգալիորեն տատանվել տարբեր անհատների միջև։ Հենց այս երկարության տարբերությունների պատճառով STR-ները լայնորեն կիրառվում են գենետիկ դրոշմավորման (DNA fingerprinting) մեթոդում։

### «Անպետք» ԴՆԹ
«Անպետք» ԴՆԹ-ն այն ԴՆԹ-ն է, որը չունի կենսաբանական նշանակալի ֆունկցիա, օրինակ՝ պսևդոգենները և երբեմնի ակտիվ տրանսպոզոնների բեկորները։ Բակտերիաների և վիրուսների գենոմները պարունակում են շատ քիչ «անպետք» ԴՆԹ, մինչդեռ որոշ էուկարիոտների գենոմներում այն կարող է կազմել զգալի բաժին։ Մարդու և մեծ գենոմ ունեցող այլ տեսակների մոտ ոչ ֆունկցիոնալ ԴՆԹ-ի ճշգրիտ քանակը դեռևս պարզված չէ, և գիտական գրականությունում գոյություն ունի զգալի վիճաբանություն։

Բակտերիալ գենոմներում ոչ ֆունկցիոնալ ԴՆԹ-ն հիմնականում գտնվում է չկոդավորող ԴՆԹ-ի միջգենային հատվածներում, մինչդեռ էուկարիոտների գենոմներում այն կարող է հանդիպել նաև ինտրոնների ներսում։ Չկոդավորող ԴՆԹ-ում կան բազմաթիվ ֆունկցիոնալ ԴՆԹ տարրեր, և սխալ է նույնացնել չկոդավորող ԴՆԹ-ն «անպետք» ԴՆԹ-ի հետ։

## Գենոմի մասշտաբով ասոցիացիոն հետազոտություններ և չկոդավորող ԴՆԹ
Գենոմի մասշտաբային ասոցացված հետազոտությունները (GWAS) բացահայտում են ալելների և դիտարկվող հատկանիշների՝ օրինակ ֆենոտիպերի և հիվանդությունների միջև կապերը։ Ասոցիացիաների մեծ մասը վերաբերում է միանուկլեոտիդային պոլիմորֆիզմների (SNP) և ուսումնասիրվող հատկանիշի միջև կապին, և այդ SNP-ների մեծ մասը գտնվում է ոչ ֆունկցիոնալ ԴՆԹ-ում։ Հայտնաբերված ասոցիացիան հաստատում է կապը, որը օգնում է իդենտիֆիկացնել տվյալ հատկանիշի համար պատասխանատու ԴՆԹ-ի շրջանը, սակայն պարտադիր չէ, որ հայտնաբերի հիվանդությունը կամ ֆենոտիպային տարբերությունը առաջացնող կոնկրետ մուտացիաները։

Այն SNP-ները, որոնք սերտորեն կապված են հատկանիշների հետ, պատճառական մուտացիաները հայտնաբերելու ամենահավանական միջոցն են։ Այս ասոցիացիան անվանվում է  անհավասարաչափ գենային կպում (tight linkage disequilibrium)։ Այսպիսի պոլիմորֆիզմների մոտավորապես 12%-ը գտնվում է կոդավորող հատվածներում, շուրջ 40%-ը՝ ինտրոններում, իսկ մնացած մեծ մասը՝ միջգենային շրջաններում, ներառյալ կարգավորիչ հաջորդականությունները։

## Ծանոթագրություններ

## Գրականություն

* 
* 
* 
* 

Կատեգորիա:Գենետիկա
Կատեգորիա:ԴՆԹ