Miért őrzi a testi sejtek mindegyike az egész szervezetre vonatkozó információkat inaktív módon? Nem pazarló dolog ez?

A genom nem tervrajzszerűen szerveződik, nincs olyan, hogy mondjuk a 3. kromoszóma kis karján vannak a máj megépítéséhez szükséges gének, hanem szét van szórva. Egy ilyen mechanizmus fenntartása, amelyik kibogarássza a megfelelő géneket, kikapcsolja a nem szükségeseket, sokkal drágább lenne mint végigfutni a teljes DNS-en.

Egyébként az eukarióták nem spórolnak a DNS-en, a kódoló és struktúrrégiókon túl még vagy tízszer annyi parazitát és szemetet másolgatnak szorgalmasan, pedig ha nagyon akarnák, ki tudnák ezeket zsuppolni, a bacik megoldották.

Egy kissé bonyolult, és energiaigényes lenne egy olyan folyamat, amilyenre te gondolsz. (Egyébként megjegyzem nem minden testi sejt tartalmazza a teljes genomot, pl. az érett vörösvértestek az egész sejtmagjukat, így benne a teljes genomot is elveszítették.) Az energia pedig más életfolyamatokhoz kell, így azzal spórol a sejt.

Ha belegondolsz, akkor minden sejtféleségnek a genom más-más részét kellene elhagynia, ami azt jelentené, hogy több tucat feltételezhetően különböző mechanizmusnak kellett volna kialakulnia. Ráadásul az őssejtekből sokszor hosszú, sok (akár több tucat) lépésből álló érési folyamatokon keresztül alakulnak ki a differenciálódott sejtek, és ennek során folyamatosan szűkül a sejtek potenciája, így a genomnak is folyamatosan kellene fogynia. Egy ilyen mechanizmus, pontosabban ilyen mechanizmusok kialakítása, nagyon nem érné meg a sejtnek, mert semmilyen előnyhöz nem jutna általa, csak az energiát fogyasztaná.

Eredetileg az egysejtűeknél nyilvánvalóan a teljes genom másolatára szükség volt minden egyes sejtben. Legfeljebb később a többsejtűeknél lett volna értelme olyan rendszer létrejöttének, amiről te beszélsz. Viszont az evolúció úgy működik, hogy ami egyszer bevált, azt legtöbbször igyekszik megtartani (pl. klorofil).

A növényeknél jellemző, de állatokban is létezik a dedifferenciáció jelensége, amikor egy specializálódott sejt a korábbi állapotba (akár őssejtig) alakul vissza. Ez lehetetlen volna a tejes genom megléte nélkül.

[link]

Egyébként sincs olyan nagy mennyiségű DNS a szervezetben, hogy különösebben érdemes volna vele spórolni. Sokkal kisebb a mennyisége, mint a fehérjéknek, lipideknek, szénhidrátoknak.

Az eukariótákban a nem kódoló DNS-nek nagy jelentősége van az evolúcióban, főleg az ott található pszeudogének tudnak könnyen új működőképes génné alakulni. A nem kódoló DNS-nek amúgy is egyre több funkcióját ismerik fel, ma már nem szokták szemétnek hívni.

Azt, hogy egy őssejt mivé alakul, az dönti el, hogy milyen gének fejeződnek ki benne, ezt pedig a transzkripciós faktorok határozzák meg.

[link]

egy példa a működésre: [link]