Indhold
- Funktionen af Exon og Intron DNA-sekvenser
- The Central Dogma and Messenger RNA
- Betydningen af eksoner i evolution
DNA er det arvelige materiale, der fortæller organismer, hvad de er, og hvad hver celle skal gøre. fire nukleotider arrangere sig selv i parrede sekvenser i en forudbestemt rækkefølge specifik for arten og individets genom. Ved første øjekast skaber dette al den genetiske mangfoldighed inden for enhver given art såvel som mellem arter.
Ved nærmere undersøgelse ser det imidlertid ud til, at der er meget mere til DNA.
For eksempel har enkle organismer en tendens til at have lige så mange eller flere gener som det menneskelige genom. I betragtning af den menneskelige legems kompleksitet sammenlignet med en frugtflue eller endda enklere organismer, er dette vanskeligt at forstå. Svaret ligger i, hvordan komplekse organismer, inklusive mennesker, bruger deres gener på mere indviklede måder.
Funktionen af Exon og Intron DNA-sekvenser
De forskellige sektioner af et gen kan bredt opdeles i to kategorier:
De ikke-kodende regioner kaldes introns. De giver organisering eller en slags stillads til genens kodende regioner. De kodende regioner kaldes exoner. Når du tænker på "gener", tænker du sandsynligvis specifikt på eksoner.
Ofte skifter regionen af et gen, der skal kode, med andre regioner, afhængigt af organisismens behov. Derfor kan enhver del af genet fungere som en ikke-kodende intron-sekvens eller som en exon-kodende sekvens.
Der er typisk et antal eksonregioner på et gen, der afbrydes sporadisk af introner. Nogle organismer har en tendens til at have flere introner end andre. Humane gener består af ca. 25 procent introner. Længden af eksonregionerne kan variere fra en lille håndfuld nukleotidbaser til tusinder af baser.
The Central Dogma and Messenger RNA
Eksoner er regionerne i et gen, der gennemgår processen med transkription og translation. Processen er kompleks, men den forenklede version benævnes ofte "centrale dogme, "og ser sådan ud:
DNA ⇒ RNA ⇒ Protein
RNA er næsten identisk med DNA og bruges til at kopiere, eller transskribere DNA'et og flyt det ud af kernen til ribosomet. Ribosomet oversætter kopien for at følge instruktionerne for opbygning af nye proteiner.
I denne proces løsnes DNA-dobbeltheliksen op, hvorved halvdelen af hvert nukleotidbasepar bliver udsat, og RNA laver en kopi. Kopien kaldes messenger RNA eller mRNA. Ribosomet aflæser aminosyrerne i mRNA, som er i tripletsæt kaldet kodoner. Der er tyve aminosyrer.
Når ribosomet læser mRNA, overfører et kodon ad gangen RNA (tRNA) bringe de korrekte aminosyrer til ribosomet, der kan binde til hver aminosyre, når det læses. Der dannes en kæde af aminosyre, indtil der fremstilles et proteinmolekyle. Uden at levende ting holder sig til den centrale dogme, ville livet slutte meget hurtigt.
Det viser sig, at eksoner og introner spiller en betydelig rolle i denne funktion og andre.
Betydningen af eksoner i evolution
Indtil for nylig var biologer usikre på, hvorfor DNA-replikation omfattede alle gensekvenserne, også de ikke-kodende regioner. Dette var intronerne.
Intronerne er spaltet og eksonerne tilsluttet, men splejsningen kan udføres selektivt og i forskellige kombinationer. Processen skaber en anden slags mRNA, der mangler alle introner og kun indeholder eksoner, kaldet modent mRNA.
De forskellige modne messenger-RNA-molekyler skaber afhængig af splejsningsprocessen muligheden for, at forskellige proteiner kan oversættes fra det samme gen.
Variationen muliggjort af eksoner og RNA splejsning eller alternativ splejsning giver mulighed for hurtigere spring i udviklingen. Alternativ splejsning skaber også muligheden for større genetisk mangfoldighed i populationer, differentiering af celler og mere komplekse organismer med mindre mængder DNA.
Relateret molekylærbiologisk indhold: