Inson genomi

Inson genomi
Inson genomi - bu hujayra yadrolaridagi 23 juft xromosoma ichida va individual mitoxondriya ichida joylashgan kichik DNK molekulasida DNK sifatida kodlangan odamlar uchun nuklein kislotalar ketma-ketliklarining to'liq to'plami . Ular odatda yadro genomi va mitoxondriyal genom sifatida alohida ko'rib chiqiladi . ^[2] Inson genomlari protein kodlovchi DNK genlarini ham, kodlanmaydigan DNKni ham o'z ichiga oladi . Jinsiy hujayralar ( tuxum va sperma gameti ) tarkibidagi gaploid inson genomlari urug'lantirilgunga qadar jinsiy ko'payishning meioz bosqichida yaratilgan hujayralar 3 054 815 472 ta DNK tayanch juftlaridan iborat (agar X xromosomasi ishlatilsa), ^[3] esa ayol diploid genomlari ( somatik hujayralarda topilgan ) DNK tarkibidan ikki baravar ko'p.
Insonlarning genomlari o'rtasida sezilarli farqlar mavjud bo'lsa-da ( bir nukleotidli variantlar tufayli 0,1% va indellarni hisobga olgan holda 0,6% ) ^[ 5] bu odamlar va ularning eng yaqinlari o'rtasidagi farqlardan ancha kichikdir. tirik qarindoshlar, bonobolar va shimpanzelar (~1,1% fiksatsiyalangan yagona nukleotidli variantlar ^[6] va 4% indellar bilan). ^[7] Baza juftlarining oʻlchami ham har xil boʻlishi mumkin: xromosomalarning har bir takrorlanishidan keyin telomerlar oʻlchami kamayib boradi.
Garchi inson genomining ketma-ketligi DNK sekvensiyasi bilan to'liq aniqlangan bo'lsa-da, ^[3] hali to'liq tushunilmagan. Ko'pchilik, lekin barchasi emas, genlar yuqori o'tkazuvchanlik eksperimental va bioinformatika yondashuvlarining kombinatsiyasi bilan aniqlangan, ammo ularning oqsil va RNK mahsulotlarining biologik funktsiyalarini yanada tushuntirish uchun hali ko'p ish qilish kerak (xususan, to'liq CHM13v2 annotatsiyasi). .0 ketma-ketligi hali ham davom etmoqda ^[8] ). Va shunga qaramay, genlarning bir-biriga mos kelishi juda keng tarqalgan bo'lib, ba'zi hollarda har bir ipdan ikkita protein kodlash geniga ega bo'lishga imkon beradi, bu esa asosiy juftlarni ikki marta qayta ishlatishga imkon beradi (masalan, DCDC2 va KAAG1 genlari). ^[9]So'nggi natijalar shuni ko'rsatadiki, genomdagi kodlanmagan DNKning katta miqdori biokimyoviy faollik bilan bog'liq, jumladan gen ekspressiyasini tartibga solish , xromosoma arxitekturasini tashkil etish va epigenetik merosni nazorat qiluvchi signallar . ^{[ iqtibos keltirish kerak ]} Inson DNKsida ham ko'plab retroviruslar mavjud va kamida 3 tasi muhim rol o'ynashi isbotlangan, ya'ni OIVga o'xshash HERV-K, HERV-W, HERV-FRD hujayralarni qo'zg'atish orqali platsenta apparatida rol o'ynaydi. - hujayra sintezi.
2003 yilda olimlar butun inson genomining 85% ketma-ketligi haqida xabar berishdi, ammo 2020 yilda ham kamida 8% hali ham yo'q edi. ^[10]
2021-yilda olimlar Y-xromosomasiz toʻliq “ayol” genomining ketma-ketligi haqida xabar berishdi (shunga qaramay, bu “toʻliq maqom”ga erishish imkonini berdi). Ushbu ketma-ketlik genomning taxminan 1,5% ni tashkil etuvchi 19 969 ta protein kodlovchi ketma-ketlikni va jami 63 494 ta genni aniqladi, ularning aksariyati kodlanmaydigan RNK genlaridir. Genom tartibga soluvchi DNK ketma-ketliklari , liniyalar , SINElar , intronlar va hali hech qanday funktsiyasi aniqlanmagan ketma-ketliklardan iborat . 62 460 029 ta asosiy juftlikni oʻz ichiga olgan va barcha erkaklarda topilgan boshqa hujayra chizigʻidan boʻlgan inson Y xromosomasi 2022-yil yanvar oyida toʻliq ketma-ketlikda boʻlgan. [ 3 ^][11]
Birinchi inson genomi ketma-ketligi 2001-yil fevral oyida Inson genomi loyihasi ^[12] va Celera korporatsiyasi tomonidan deyarli toʻliq qoralama shaklida nashr etilgan . ^[13] Inson genomi loyihasining sekvensiyalash boʻyicha saʼy-harakatlari 2004-yilda eʼlon qilingan boʻlib, genom ketma-ketligi loyihasi nashr etilgan boʻlib, ketma-ketlikda bor-yoʻgʻi 341 ta boʻshliq qoldirgan boʻlib, bu juda takrorlanuvchi va boshqa DNKlarni aks ettiruvchi DNKda mavjud boʻlgan texnologiya yordamida ketma-ketlikda boʻlishi mumkin emas. vaqt. ^[14] Inson genomi umurtqali hayvonlar orasida birinchi boʻlib shunday tugallanishga yaqin boʻlgan va 2018 yil holatiga koʻra, keyingi avlod sekvensiyasi yordamida milliondan ortiq individual odamlarning diploid genomlari aniqlangan . ^[15]
Ushbu ma'lumotlar butun dunyo bo'ylab biotibbiyot fani , antropologiya , sud tibbiyoti va fanning boshqa sohalarida qo'llaniladi. Bunday genomik tadqiqotlar kasalliklarni tashxislash va davolashda yutuqlarga olib keldi va biologiyaning ko'plab sohalarida, jumladan, inson evolyutsiyasida yangi tushunchalarga olib keldi .
2012 yilga kelib, na RNKni, na oqsillarni kodlamaydigan DNKning funktsional elementlari qayd etildi. ^[16] 2018 yilga kelib, genlarning umumiy soni kamida 46 831 taga, ^[17] va yana 2300 mikro-RNK geniga koʻtarildi. ^[18] 2018 yilgi aholi soʻrovi mos yozuvlar ketma-ketligida boʻlmagan yana 300 million inson genomini topdi. ^[19] To'liq genom ketma-ketligini olishdan oldin, inson genlari sonining taxminlari 50 000 dan 140 000 gacha bo'lgan (bu taxminlar oqsil bo'lmagan kodlovchi genlarni o'z ichiga oladimi yoki yo'qligi haqida ba'zida noaniqlik bilan). ^[20] Genom ketma-ketligi sifati va oqsil kodlovchi genlarni aniqlash usullari yaxshilangani sayin ^[14]tan olingan protein kodlovchi genlar soni 19 000-20 000 gacha kamaydi. ^[21]
2016-yilning iyun oyida olimlar HGP-Write , inson genomini sintez qilish rejasini rasman e'lon qilishdi. ^[22] [23]
2022-yilda Telomerdan Telomerga (T2T) konsortsiumi X xromosomasi (2020) va 22 avtosomadagi (2021 yil may) ^barcha bo‘shliqlarni to‘ldirib , inson ayol genomining to‘liq ketma-ketligi haqida xabar berdi. ^[3] [24] Ilgari ketma-ket bo'lmagan qismlarda infektsiyalarga moslashish va omon qolishga yordam beradigan immun javob genlari, shuningdek, dori reaktsiyasini bashorat qilish uchun muhim bo'lgan genlar mavjud . ^[25] Tugallangan inson genomi ketma-ketligi, shuningdek, insonning individual organizm sifatida shakllanishi va odamlarning bir-biri va boshqa turlar o'rtasida qanday farqlanishini yaxshiroq tushunish imkonini beradi. ^[25]
Garchi inson genomi loyihasi 2001-yilda “yakunlanganligi” eʼlon qilingan boʻlsa-da, ^[10] yuzlab boʻshliqlar saqlanib qolgan, umumiy ketma-ketlikning taxminan 5–10% i aniqlanmagan. Yo'qolgan genetik ma'lumotlar asosan takrorlanuvchi heteroxromatik hududlarda va sentromeralar va telomerlar yaqinida, shuningdek, ba'zi genlarni kodlaydigan evromatik hududlarda bo'lgan. ^[26] 2015-yilda yana 50 ta ilgari ketma-ket boʻlmagan hududlarni qamrab oluvchi ketma-ketliklar aniqlanganda 160 ta evromatik boʻshliqlar qoldi. ^[27] Faqat 2020 yilda inson xromosomasining birinchi chinakam toʻliq telomerdan telomeraga ketma-ketligi aniqlandi, yaʼni X xromosomasi . ^[28]Inson autosomal xromosomasining birinchi to'liq telomerdan telomerga ketma-ketligi, xromosoma 8 , bir yildan so'ng paydo bo'ldi. ^[29] Toʻliq inson genomi (Y xromosomasiz) 2021-yilda, Y xromosomasi bilan esa 2022-yilda nashr etilgan. ^{[3] [11] [30]}
Inson mos yozuvlar genomining umumiy uzunligi, bu biron bir aniq shaxsning ketma-ketligini bildirmaydi. Genom 22 juft xromosomadan iborat bo'lib, ular autosomalar deb ataladi , shuningdek, ayolda 23-juft jinsiy xromosomalar (XX) va erkaklarda (XY). X xromosomasi kiritilganda gaploid genom 3 054 815 472 ta asosiy juft, Y xromosoma X xromosomasi bilan almashtirilganda esa 2 963 015 935 ta asosiy juft . Bu xromosomalar hujayra yadrosida joylashgan katta chiziqli DNK molekulalaridir. Genom, shuningdek, mitoxondriyal DNKni o'z ichiga oladi, har bir mitoxondriyada bir nechta nusxada mavjud bo'lgan nisbatan kichik dairesel molekula .
Asl tahlil Yevropa bioinformatika instituti (EBI) va Wellcome Trust Sanger institutidagi Ensembl ma'lumotlar bazasida nashr etilgan . Xromosoma uzunliklari asos juftlari sonini (CHM13v2.0 emas, eski mos yozuvlar genomiga tegishli) 0,34 nanometrga ( DNK qoʻsh spiralining eng keng tarqalgan tuzilishidagi tayanch juftliklar orasidagi masofa) koʻpaytirish yoʻli bilan hisoblangan ; yangilangan maʼlumotlar asosida inson xromosomalari uzunligining soʻnggi taxmini ma'lumotlar diploid erkak genomi uchun 205,00 sm va ayollar uchun 208,23 sm, mos ravishda 6,41 va 6,51 pikogramm (pg) og'irliklariga to'g'ri keladi ). Proteinlar soni dastlabki prekursor mRNK transkriptlari soniga asoslanadi va ularning mahsulotlarini o'z ichiga olmaydi.muqobil pre-mRNK qo'shilishi yoki translatsiyadan keyin sodir bo'ladigan oqsil tuzilishidagi o'zgarishlar .
Variatsiyalar 2016-yil dekabr holatiga koʻra Ensembl tomonidan tahlil qilingan individual inson genomi ketma-ketliklarida aniqlangan noyob DNK ketma-ketlik farqlaridir. Keyingi shaxsiy genomlar ketma-ketligi va tahlili natijasida aniqlangan variatsiyalar soni ortishi kutilmoqda. Ushbu jadvalda ko'rsatilgan gen tarkibiga qo'shimcha ravishda, inson genomida ko'p miqdorda ifodalanmagan funktsional ketma-ketliklar aniqlangan (pastga qarang). Havolalar EBI genom brauzerida mos yozuvlar xromosomalari ketma-ketliklari uchun oynalarni ochadi.
Kichkina kodlanmaydigan RNKlar 200 tagacha asosli RNKlar bo'lib, oqsillarni kodlash potentsialiga ega emaslar. Bularga quyidagilar kiradi: mikroRNKlar yoki miRNKlar (gen ekspressiyasining post-transkripsiya regulyatorlari), kichik yadroli RNKlar yoki snRNKlar (spliceosomalarning RNK komponentlari ) va kichik yadroviy RNKlar yoki snoRNKlar ( boshqa RNK molekulalarining kimyoviy modifikatsiyasini boshqarishda ishtirok etadilar). Uzoq kodlanmagan RNKlar oqsil kodlash potentsialiga ega bo'lmagan 200 ta asosdan uzunroq RNK molekulalaridir. Bularga quyidagilar kiradi: ribosoma RNKlari yoki rRNKlar ( ribosomalarning RNK komponentlari) va gen ekspressiyasini tartibga solishda ishtirok etadigan boshqa turli uzun RNKlar, DNK nukleotidlari va giston oqsillarining epigenetik modifikatsiyalari va oqsil kodlovchi genlar faoliyatini tartibga solish. Jami-kichik-ncRNA raqamlari va kichik ncNRA-larning ma'lum turlari soni o'rtasidagi kichik tafovutlar oldingi qiymatlar Ensemblning 87-versiyasidan, ikkinchisi esa Ensembl-ning 68-versiyasidan olinganligidan kelib chiqadi.
Inson genomidagi genlar soni to'liq aniq emas, chunki ko'plab transkriptlarning funktsiyasi noaniq bo'lib qolmoqda. Bu, ayniqsa, kodlanmagan RNK uchun to'g'ri keladi . Proteinni kodlaydigan genlar soni yaxshiroq ma'lum, ammo hali ham 1400 ta shubhali genlar mavjud bo'lib, ular funktsional oqsillarni kodlashi yoki kodlamasligi mumkin, odatda qisqa ochiq o'qish ramkalari bilan kodlanadi .Har bir xromosomadagi genlar (to'q sariq) va asos juftlari (yashil, millionlab) soni.
Gaploid inson genomi (23 xromosoma ) taxminan 3 milliard tayanch juft uzunlikda va 30 000 ga yaqin genni o'z ichiga oladi. ^[38] Har bir asosiy juftlik 2 bit bilan kodlanishi mumkinligi sababli, bu taxminan 750 megabayt ma'lumotni tashkil qiladi. Alohida somatik ( diploid ) hujayra bu miqdorning ikki barobarini, ya'ni taxminan 6 milliard tayanch juftini o'z ichiga oladi. Erkaklar ayollarga qaraganda kamroq, chunki Y xromosomasi taxminan 57 million tayanch juft, X esa taxminan 156 million. Alohida genomlar ketma-ketlikda bir-biridan 1% dan kamroq farq qilganligi sababli, ma'lum bir odam genomining umumiy ma'lumotnomadagi o'zgarishlari taxminan 4 megabaytgacha yo'qotishsiz siqilishi mumkin. ^[39]
Genomning entropiya darajasi kodlash va kodlanmagan ketma-ketliklar o'rtasida sezilarli darajada farq qiladi. Kodlash ketma-ketligi uchun har bir asosiy juftlik uchun maksimal 2 bitga yaqin (taxminan 45 million tayanch juft), lekin kodlanmagan qismlar uchun kamroq. U individual xromosoma uchun 1,5 dan 1,9 bitgacha o'zgarib turadi, Y xromosomasidan tashqari, entropiya darajasi har bir tayanch juftligi uchun 0,9 bitdan past.
Inson genomining mazmuni odatda kodlovchi va kodlanmagan DNK ketma-ketliklariga bo'linadi. DNKni kodlash inson hayoti davomida mRNKga transkripsiyalanishi va oqsillarga aylanishi mumkin bo'lgan ketma-ketliklar sifatida aniqlanadi ; bu ketma-ketliklar genomning faqat kichik qismini (<2%) egallaydi. Kodlanmagan DNK oqsillarni kodlash uchun ishlatilmaydigan barcha ketma-ketliklardan (genomning taxminan 98%) iborat.
Ba'zi kodlanmagan DNKlar muhim biologik funktsiyalarga ega bo'lgan RNK molekulalari uchun genlarni o'z ichiga oladi ( kodlanmagan RNK , masalan, ribosoma RNK va transfer RNK ). Kodlanmagan DNKning funktsiyasi va evolyutsion kelib chiqishini o'rganish zamonaviy genom tadqiqotlarining muhim maqsadi bo'lib , natijalari ko'rsatuvchi bo'lgan turli xil eksperimental vositalar yordamida butun inson genomini o'rganishga qaratilgan ENCODE (DNK elementlari entsiklopediyasi) loyihasidir. molekulyar faollik.
Kodlanmagan DNK kodlovchi DNKdan ancha ko'p bo'lganligi sababli, ketma-ket genom tushunchasi DNK kodlovchi genning klassik kontseptsiyasiga qaraganda ko'proq yo'naltirilgan analitik tushunchaga aylandi.
Keng qamrovli ro'yxat uchun inson oqsilini kodlovchi genlar ro'yxati 1 , inson oqsilini kodlovchi genlar ro'yxati 2 , inson oqsilini kodlovchi genlar ro'yxati 3 va inson oqsilini kodlovchi genlar ro'yxati 4 ga qarang .
Inson genlari transkripsiyalangan oqsillarning funktsiyasi bo'yicha tasniflanadi, kodlovchi genlar soni va barcha genlarning foizi sifatida. ^[43]
Protein kodlash ketma-ketligi inson genomining eng ko'p o'rganilgan va eng yaxshi tushunilgan komponentini ifodalaydi. Bu ketma-ketliklar oxir-oqibatda barcha inson oqsillarini ishlab chiqarishga olib keladi , biroq bir nechta biologik jarayonlar (masalan, DNKni qayta tashkil etish va mRNKdan oldingi muqobil birlashma ) oqsil kodlovchi genlar sonidan ko'ra ko'proq noyob oqsillarni ishlab chiqarishga olib kelishi mumkin. Genomning to'liq modulli oqsil kodlash qobiliyati ekzoma ichida joylashgan va ekzonlar tomonidan kodlangan DNK ketma-ketliklaridan iborat.oqsillarga aylantirilishi mumkin. Uning biologik ahamiyati va genomning 2% dan kamrog'ini tashkil etishi sababli, ekzomaning ketma-ketligi Inson genomi loyihasining birinchi muhim bosqichi edi.
Proteinni kodlovchi genlar soni . Uniprot kabi ma'lumotlar bazalarida 20 000 ga yaqin inson oqsillari izohlangan . ^[44] Tarixiy jihatdan oqsil genlari soni boʻyicha hisob-kitoblar juda xilma-xil boʻlib, 1960-yillarning oxirlarida 2.000.000 tagacha boʻlgan ^[45] , biroq bir qancha tadqiqotchilar 1970-yillarning boshida zararli mutatsiyalardan kelib chiqadigan taxminiy mutatsiya yukining yuqori chegarasini qoʻyishini taʼkidladilar. funktsional lokuslarning umumiy soni uchun taxminan 40 000 (bu protein kodlovchi va funktsional kodlanmaydigan genlarni o'z ichiga oladi). ^[46] Inson oqsillarini kodlovchi genlar soni yumaloq qurt va meva chivinlari kabi murakkabroq organizmlarnikidan unchalik katta emas.. Bu farq odamlarda mRNKdan oldingi muqobil splicingning keng qo'llanilishidan kelib chiqishi mumkin , bu eksonlarni tanlab birlashtirish orqali juda ko'p miqdordagi modulli oqsillarni yaratish qobiliyatini ta'minlaydi.
Xromosoma boshiga oqsil kodlash qobiliyati . Protein kodlovchi genlar xromosomalar bo'ylab notekis taqsimlanadi, bir necha o'ndan 2000 tagacha bo'ladi, ayniqsa 1, 11 va 19-xromosomalar ichida yuqori gen zichligiga ega. Har bir xromosoma turli xil genlarga boy va kambag'al hududlarni o'z ichiga oladi. xromosoma bantlari va GC tarkibi bilan bog'liq bo'lishi mumkin . ^[47] Gen zichligining bu tasodifiy bo'lmagan naqshlarining ahamiyati yaxshi tushunilmagan. ^[48]
Proteinni kodlovchi genlar hajmi . Inson genomidagi protein kodlovchi genlarning hajmi juda katta o'zgaruvchanlikni ko'rsatadi. Masalan, H1a gistoni geni (HIST1HIA) nisbatan kichik va sodda, intronlar yo'q va 648 nukleotidli ochiq o'qish ramkasidan 215 aminokislota oqsilini ishlab chiqaradigan 781 nukleotidli mRNKni kodlaydi . Distrofin (DMD) 2001 yildagi inson mos yozuvlar genomidagi eng katta protein kodlovchi gen bo'lib, jami 2,2 million nukleotidni o'z ichiga oladi ^[49] , inson genomining yangilangan ma'lumotlarining yaqinda o'tkazilgan tizimli meta-tahlili esa undan ham kattaroq protein kodlovchi genni aniqladi. RBFOX1 (RNKni bog'lovchi oqsil, tulki-1 homologi 1), jami 2,47 million nukleotidni o'z ichiga oladi. ^[50] Titin (TTN) eng uzun kodlash ketma-ketligiga (114 414 nukleotid), eng ko'p ekson soniga (363), ^[49] va eng uzun bitta eksonga (17 106 nukleotid) ega. Butun genom bo'yicha oqsil kodlovchi genlarning tanlangan to'plamiga asoslangan holda taxmin qilinganidek, o'rtacha o'lcham 26,288 nukleotid (o'rtacha = 66,577), o'rtacha ekson hajmi, 133 nukleotid (o'rtacha = 309), ekzonlarning o'rtacha soni, 8 (o'rtacha). o'rtacha = 11) va o'rtacha kodlangan protein uzunligi 425 aminokislota (o'rtacha = 553) ni tashkil qiladi. ^[50]
Kodlanmagan DNK genomdagi barcha DNK ketma-ketliklari sifatida aniqlanadi, ular protein kodlovchi ekzonlarda topilmaydi va shuning uchun hech qachon ifodalangan oqsillarning aminokislotalar qatorida ifodalanmaydi. Ushbu ta'rifga ko'ra, inson genomlarining 98% dan ortig'i ncDNKdan iborat.
Kodlanmagan DNKning ko'plab sinflari aniqlangan, jumladan kodlanmagan RNK genlari (masalan, tRNK va rRNK), psevdogenlar, intronlar, mRNKning tarjima qilinmagan hududlari, tartibga soluvchi DNK ketma-ketliklari, takrorlanuvchi DNK ketma-ketliklari va mobil genetik elementlar bilan bog'liq ketma-ketliklar.
Genlar tarkibiga kiradigan ko'p sonli ketma-ketliklar kodlanmagan DNK sifatida ham aniqlanadi. Bularga kodlanmagan RNK genlari (masalan, tRNK, rRNK) va oqsil kodlovchi genlarning tarjima qilinmagan komponentlari (masalan, intronlar va mRNKning 5' va 3' tarjima qilinmagan hududlari) kiradi.
Proteinlarni kodlash ketma-ketligi (xususan, kodlovchi ekzonlar ) inson genomining 1,5% dan kamrog'ini tashkil qiladi. ^[10] Bundan tashqari, inson genomining taxminan 26% intronlardir . ^[52] Genlar (eksonlar va intronlar) va ma'lum tartibga soluvchi ketma-ketliklardan (8-20%) tashqari, inson genomida kodlanmagan DNK hududlari mavjud. Hujayra fiziologiyasida rol o'ynaydigan kodlanmagan DNKning aniq miqdori qizg'in munozaralarga sabab bo'ldi. ENCODE loyihasining so'nggi tahlillari shuni ko'rsatadiki, butun inson genomining 80% transkripsiyalangan, tartibga soluvchi oqsillar bilan bog'langan yoki boshqa biokimyoviy faollik bilan bog'langan. ^[16]
Biroq, bu biokimyoviy faollikning barchasi hujayra fiziologiyasiga hissa qo'shadimi yoki uning muhim qismi organizm tomonidan faol ravishda filtrlanishi kerak bo'lgan transkripsiya va biokimyoviy shovqin natijasidirmi, bu munozarali bo'lib qolmoqda. ^[53] Protein-kodlash ketma-ketliklari, intronlar va tartibga soluvchi hududlar bundan mustasno, kodlanmaydigan DNKning ko'p qismi quyidagilardan iborat: Gen ifodasida rol o'ynamaydigan ko'plab DNK ketma-ketliklari muhim biologik funktsiyalarga ega. Qiyosiy genomik tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, genomning taxminan 5% kodlanmagan DNK ketma-ketligini o'z ichiga oladi, ular ba'zan yuzlab million yillarni ifodalovchi vaqt shkalalarida yuqori darajada saqlanadi , bu esa bu kodlanmagan hududlar kuchli ta'sir ostida ekanligini anglatadi.evolyutsion bosim va ijobiy tanlov . ^[54]
Ushbu ketma-ketliklarning aksariyati geteroxromatin hosil bo'lish hududlarini cheklash va telomerlar va sentromeralar kabi xromosomalarning strukturaviy xususiyatlarini tartibga solish orqali xromosomalarning tuzilishini tartibga soladi . Boshqa kodlanmagan hududlar DNK replikatsiyasining kelib chiqishi bo'lib xizmat qiladi . ^{Nihoyat, oqsil kodlovchi genlar (masalan, [55]} ), mRNKning tarjimasi va barqarorligi ( miRNK ga qarang ), xromatin tuzilishi (jumladan, giston modifikatsiyalari, masalan ^[56] ), DNKning ifodasini tartibga soluvchi funktsional kodlanmagan RNKga bir nechta hududlar transkripsiya qilinadi. metillanish (masalan ^[57] ), DNK rekombinatsiyasi (masalan ^[58]) va boshqa kodlanmagan RNKlarni o'zaro tartibga solish (masalan, ^[59] ). Ko'pgina transkripsiyalangan kodlanmagan hududlar hech qanday rol o'ynamaydi va bu transkripsiya o'ziga xos bo'lmagan RNK polimeraza faolligining mahsulotidir. ^[53]
Psevdogenlar oqsil kodlovchi genlarning faol bo'lmagan nusxalari bo'lib, ko'pincha genlarning ko'payishi natijasida hosil bo'ladi, ular faollashtiruvchi mutatsiyalar to'planishi natijasida ishlamaydi. Odam genomidagi psevdogenlar soni 13 000 tani tashkil etadi ^[60] va ba'zi xromosomalarda protein kodlovchi funktsional genlar soni bilan deyarli bir xil. Genlarning ko'payishi molekulyar evolyutsiya jarayonida yangi genetik material hosil bo'ladigan asosiy mexanizmdir .
Misol uchun, hidlash retseptorlari genlari oilasi inson genomidagi psevdogenlarning eng yaxshi hujjatlashtirilgan namunalaridan biridir. Ushbu oiladagi genlarning 60 foizdan ortig'i odamlarda funktsional bo'lmagan psevdogenlardir. Taqqoslash uchun, sichqonning hidlash retseptorlari genlari oilasidagi genlarning atigi 20 foizi psevdogendir. Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, bu turga xos xususiyatdir, chunki eng yaqin bo'lgan primatlarning barchasida mutanosib ravishda kamroq psevdogenlar mavjud. Ushbu genetik kashfiyot odamlarda boshqa sutemizuvchilarga nisbatan kamroq o'tkir hid hissini tushuntirishga yordam beradi.
Kodlanmagan RNK molekulalari hujayralarda, ayniqsa oqsil sintezi va RNKni qayta ishlashning ko'plab reaktsiyalarida juda muhim rol o'ynaydi . Kodlanmagan RNKga tRNK , ribosoma RNK, mikroRNK , snRNK va boshqa kodlanmaydigan RNK genlari kiradi, shu jumladan 60 000 ga yaqin uzun kodlanmagan RNK (lncRNA). ^{[16] [62] [63] [64]} Xabar qilingan lncRNA genlari soni oʻsishda davom etayotgan boʻlsa-da va inson genomidagi aniq son hali aniqlanmagan boʻlsa-da, ularning koʻpchiligi ishlamaydi. ^[65]
Ko'pgina ncRNKlar genlarni tartibga solish va ifodalashda muhim elementlardir. Kodlanmagan RNK epigenetika, transkripsiya, RNKni birlashtirish va translatsiya mexanizmlariga ham hissa qo'shadi. RNKning genetik tartibga solish va kasallikdagi roli o'rganilmagan genomik murakkablikning yangi potentsial darajasini taklif qiladi. mRNKning intronlar va tarjima qilinmagan hududlari. Diskret genlar tomonidan kodlangan ncRNK molekulalariga qo'shimcha ravishda, oqsil kodlovchi genlarning dastlabki transkriptlarida odatda intronlar , 5'-tarjima qilinmagan hududlar (5'-UTR) va 3'-tarjima qilinmagan hududlar ko'rinishidagi keng kodlanmagan ketma-ketliklar mavjud. (3'-UTR). Inson genomining oqsil kodlovchi genlarining ko'pchiligida intron ketma-ketliklarining uzunligi ekzon ketma-ketliklarining uzunligidan 10-100 baravar ko'pdir.