2) 10
3) 50
4) 80 (+)
Правильный ответ — 80%. В современной геномике под этой величиной обычно понимают долю участков генома, для которых выявляется транскрипционная или иная биохимическая активность, включая образование стабильных и нестабильных РНК, работу промоторов, энхансеров и других регуляторных элементов. Такая оценка была получена в рамках проекта ENCODE с использованием транскриптомных и эпигеномных методов. Она не означает, что 80% генома постоянно транскрибируются во всех клетках или представлены зрелыми функциональными РНК.
Основная часть транскрибируемой ДНК не кодирует белки. РНК-полимеразы синтезируют предшественники матричных РНК, длинные некодирующие РНК, микроРНК, малые ядерные и другие регуляторные РНК; транскрипция также может происходить с энхансеров и других регуляторных областей. После транскрипции РНК подвергается кэпированию, сплайсингу, полиаденилированию и деградации, поэтому наличие транскрипта не всегда свидетельствует о его стабильной или доказанной функциональной роли.
| Компонент генома | Ориентировочная характеристика | Основной продукт или признак активности | Биологическое значение |
|---|---|---|---|
| Белок-кодирующие экзоны | Около 1–2% генома | Зрелые матричные РНК и белки | Обеспечивают синтез белков, но составляют лишь небольшую часть транскрибируемой ДНК |
| Интроны и нетранслируемые области генов | Значительная часть транскрипционных единиц | Первичные транскрипты, удаляемые интроны, 5′- и 3′-UTR | Участвуют в регуляции экспрессии, альтернативном сплайсинге и стабильности РНК |
| Длинные некодирующие РНК | Многочисленные, экспрессия тканеспецифична | Транскрипты длиной более 200 нуклеотидов | Регулируют хроматин, транскрипцию, сплайсинг и активность генов |
| Малые некодирующие РНК | Относительно небольшая доля последовательностей, но высокая регуляторная значимость | МикроРНК, snRNA, snoRNA и другие малые РНК | Контролируют деградацию мРНК, трансляцию и созревание РНК |
| Регуляторные области | Транскрипционная активность зависит от типа клетки и состояния организма | РНК энхансеров, промоторные и антисмысловые транскрипты | Отражают работу элементов, определяющих пространственно-временную экспрессию генов |
| Биохимически активные участки по данным ENCODE | До примерно 80% генома | РНК-транскрипты, связывание факторов транскрипции, доступный хроматин и другие маркеры | Объясняют учебную оценку 80%, но не равнозначны доказанной постоянной функции каждого участка |
Таким образом, показатель 80% относится к широкому понятию транскрипционной и функциональной активности генома, а не к доле ДНК, кодирующей белки. Фактический объём транскрипции различается между тканями, стадиями развития и физиологическими состояниями. В лабораторной генетике это принципиально при интерпретации вариантов в некодирующих областях: их патогенность может быть связана с нарушением регуляции экспрессии, сплайсинга или созревания РНК. Оценка функциональности варианта должна учитывать тип ткани, данные транскриптомики и эпигеномные признаки.