Indhold
Eukaryote celler har forskellige regioner eller segmenter inden for deres DNA og RNA. For eksempel har det humane genom grupperinger kaldet introner og eksoner i DNA- og RNA-kodende sekvenser.
introns er segmenter, der ikke koder for specifikke proteiner, mens exoner kode for proteiner. Nogle mennesker refererer til introner som "junk DNA", men navnet er ikke længere gyldigt i molekylærbiologi, fordi disse introner og ofte kan tjene et formål.
Hvad er introner og eksoner?
Du kan opdele de forskellige regioner af eukaryot DNA og RNA i to hovedkategorier: introns og exoner.
exon er de kodende regioner af DNA-sekvenser, der svarer til proteiner. På den anden side, introns er DNA / RNA, der findes i mellemrummet mellem eksoner. De er ikke-kodende, hvilket betyder, at de ikke fører til proteinsyntese, men de er vigtige for genekspression.
Det genetisk kode består af nukleotidsekvenser, der bærer den genetiske information for en organisme. I denne tripletkode kaldet a codon, tre nukleotider eller baser koder for en aminosyre. Cellerne kan opbygge proteiner fra aminosyrerne. Selvom der kun er fire basetyper, kan cellerne fremstille 20 forskellige aminosyrer fra de proteinkodende gener.
Når man ser på den genetiske kode, udgør eksoner de kodende regioner, og der findes introner mellem eksonerne. Introner "splejsede" eller "udskæres" ud af mRNA-sekvensen og oversættes således ikke til aminosyrer under translationsprocessen.
Hvorfor er introner vigtige?
Introner skaber ekstra arbejde for cellen, fordi de replikerer med hver opdeling, og celler skal fjerne introner for at fremstille det endelige messenger RNA (mRNA) produkt. Organismer skal bruge energi for at slippe af med dem.
Så hvorfor er de der?
Introner er vigtige for genekspression og regulering. Cellen transkriberer introner for at hjælpe med at danne præ-mRNA. Introner kan også hjælpe med at kontrollere, hvor visse gener oversættes.
I humane gener er cirka 97 procent af sekvenserne ikke-kodende (den nøjagtige procentdel varierer afhængigt af hvilken reference du bruger), og introner spiller en vigtig rolle i genekspression. Antallet af introner i din krop er større end eksoner.
Når forskere kunstigt fjerner introniske sekvenser, kan ekspressionen af et enkelt gen eller mange gener falde ned. Introner kan have regulatoriske sekvenser, der kontrollerer genekspression.
I nogle tilfælde kan introner fremstille små RNA-molekyler fra de stykker, der er skåret ud. Afhængigt af genet kan forskellige områder af DNA / RNA'et også ændre sig fra introner til eksoner. Dette kaldes alternativ splejsning og det tillader den samme sekvens af DNA at kode for flere forskellige proteiner.
Relateret artikel: Nukleinsyrer: Struktur, funktion, typer og eksempler
Introner kan dannes mikro RNA (miRNA), som hjælper med at op- eller nedregulere genekspression. Mikro-RNA'er er enkeltstrenge af RNA-molekyler, der normalt har ca. 22 nukleotider. De er involveret i genekspression efter transkription og RNA-lyddæmpning, der hæmmer genekspression, så cellerne holder op med at fremstille bestemte proteiner. En måde at tænke på miRNA'er er at forestille sig, at de giver mindre interferens, der afbryder mRNA.
Hvordan behandles introner?
Under transkription kopierer cellen det gen, der skal laves præ-mRNA og inkluderer både introner og eksoner. Cellen skal fjerne de ikke-kodende regioner fra mRNA før translation. RNA-splejsning tillader cellen at fjerne intronsekvenser og gå sammen med eksonerne for at fremstille kodende nukleotidsekvenser. Denne spliceosomale handling skaber modent mRNA fra introntabet, der kan fortsætte til oversættelse.
Spliceosomes, der er enzymkomplekser med en kombination af RNA'er og protein, udfører RNA splejsning i cellerne for at fremstille mRNA, der kun har kodende sekvenser. Hvis de ikke fjerner intronerne, kan cellen fremstille de forkerte proteiner eller slet intet.
Introner har en markørsekvens eller splejsningssted, som et splejsosom kan genkende, så det ved, hvor det skal skære på hvert specifikt intron. Derefter kan splejsosomet lime eller ligere eksonstykkerne sammen.
Alternativ splejsning, som vi nævnte tidligere, tillader celler at danne to eller flere former for mRNA fra det samme gen, afhængigt af hvordan det splejses. Cellerne i mennesker og andre organismer kan fremstille forskellige proteiner fra mRNA-splejsning. I løbet af alternativ splejsning, en præ-mRNA splejset på to eller flere måder. Splejsning skaber forskellige modne mRNA'er, der koder for forskellige proteiner.