Sisältö
Eukaryoottisoluilla on erilaisia alueita tai segmenttejä niiden DNA: ssa ja RNA: ssa. Esimerkiksi ihmisen genomissa on ryhmiä, joita kutsutaan introneiksi ja eksoneiksi DNA: ta ja RNA: ta koodaavissa sekvensseissä.
intronit ovat segmenttejä, jotka eivät koodaa spesifisiä proteiineja, kun taas eksonit koodi proteiineille. Jotkut ihmiset viittaavat introneihin "roskaa DNA: ksi", mutta nimi ei enää ole pätevä molekyylibiologiassa, koska nämä intronit voivat ja usein palvelevat tarkoitusta.
Mitä intronit ja eksonit ovat?
Voit jakaa eukaryoottisen DNA: n ja RNA: n eri alueet kahteen pääryhmään: intronit ja eksonit.
eksonit ovat DNA-sekvenssien koodaavia alueita, jotka vastaavat proteiineja. Toisaalta, intronit ovat DNA / RNA, joka löytyy eksonien välisistä tiloista. Ne eivät ole koodaavia, eli ne eivät johda proteiinisynteesiin, mutta ne ovat tärkeitä geenien ilmentymiselle.
geneettinen koodi koostuu nukleotidisekvensseistä, jotka kuljettavat organismin geneettistä tietoa. Tässä kolmoiskoodissa, jota kutsutaan a kodonin, kolme nukleotidia tai emästä koodaavat yhtä aminohappoa. Solut voivat rakentaa proteiineja aminohapoista. Vaikka emästyyppejä on vain neljä, solut voivat tehdä 20 erilaista aminohappoa proteiinia koodaavista geeneistä.
Kun tarkastellaan geneettistä koodia, eksonit muodostavat koodaavat alueet ja eksonien välillä on introneja. Intronit "silmukoidaan" tai "leikataan" pois mRNA-sekvenssistä, joten niitä ei transloida aminohapoiksi translaatioprosessin aikana.
Miksi intronit ovat tärkeitä?
Intronit luovat ylimääräistä työtä solulle, koska ne replikoituvat jokaisessa jaossa, ja solujen on poistettava intronit lopullisen lähetti-RNA (mRNA) -tuotteen muodostamiseksi. Organismien on käytettävä energiaa päästäkseen eroon niistä.
Joten miksi he ovat siellä?
Intronit ovat tärkeitä geenien ilmentyminen ja säätely. Solu transkriboi introneja auttamaan pre-mRNA: n muodostumista. Intronit voivat myös auttaa hallitsemaan tiettyjen geenien kääntämistä.
Ihmisen geeneissä noin 97 prosenttia sekvensseistä ei ole koodaavia (tarkka prosenttiosuus vaihtelee käyttämäsi referenssin mukaan), ja introneilla on tärkeä rooli geenien ilmentymisessä. Kehosi intronien lukumäärä on suurempi kuin eksoneiden.
Kun tutkijat poistavat keinotekoisesti introniset sekvenssit, yhden geenin tai monien geenien ilmentyminen voi laskea. Intronilla voi olla säätelysekvenssejä, jotka kontrolloivat geeniekspressiota.
Joissakin tapauksissa intronit voivat tehdä pieniä RNA-molekyylejä leikattuista kappaleista. Lisäksi geenistä riippuen DNA / RNA: n eri alueet voivat muuttua introneista eksoneihin. Tätä kutsutaan vaihtoehtoinen liitos ja se sallii saman DNA-sekvenssin koodaamaan useita erilaisia proteiineja.
Aiheeseen liittyvä artikkeli: Nukleiinihapot: rakenne, toiminta, tyypit ja esimerkit
Intronit voivat muodostua mikro-RNA (miRNA), joka auttaa ylös- tai alaspäin säätelemään geenien ilmentymistä. Mikro-RNA: t ovat RNA-molekyylien yksittäisiä juosteita, joissa on yleensä noin 22 nukleotidia. Ne osallistuvat geeniekspressioon transkription ja RNA-vaimennuksen jälkeen, mikä estää geeniekspressiota, joten solut lopettavat tiettyjen proteiinien tuottamisen. Yksi tapa ajatella miRNA: ita on kuvitella, että ne tarjoavat pieniä häiriöitä, jotka keskeyttävät mRNA: n.
Kuinka intronit prosessoidaan?
Transkription aikana solu kopioi valmistettavan geenin pre-RNA: n ja sisältää sekä intronit että eksonit. Solun on poistettava ei-koodaavat alueet mRNA: sta ennen translaatiota. RNA-silmukoinnin avulla solu voi poistaa introni-sekvenssit ja liittyä eksoneihin koodaavien nukleotidisekvenssien muodostamiseksi. Tämä spliceosomaalinen toiminta luo kypsän mRNA: n intronihäviöstä, joka voi jatkua translaatioon.
spliseosomeja, jotka ovat entsyymikomplekseja RNA: n ja proteiinin yhdistelmän kanssa, suorittavat RNA: n silmukointi soluissa mRNA: n valmistamiseksi, jolla on vain koodaavat sekvenssit. Jos ne eivät poista introneja, solu voi tehdä vääriä proteiineja tai ei ollenkaan.
Intronilla on merkkisekvenssi tai silmukointipaikka, jonka splitsosomi voi tunnistaa, joten se tietää mihin leikata jokainen tietty introni. Sitten splitsosomi voi liimata tai ligatoida eksonikappaleet yhteen.
Vaihtoehtoinen silmukointi, kuten aiemmin mainitsimme, sallii solujen muodostaa kaksi tai useampia mRNA-muotoja samasta geenistä riippuen siitä, kuinka se silmukoidaan. Ihmisten ja muiden organismien solut voivat tehdä erilaisia proteiineja mRNA: n silmukoinnista. Aikana vaihtoehtoinen liitos, yksi pre-mRNA silmukoidaan kahdella tai useammalla tavalla. Silmukointi luo erilaisia kypsiä mRNA: ita, jotka koodaavat erilaisia proteiineja.