Innhold
Eukaryote celler har forskjellige regioner eller segmenter i deres DNA og RNA. For eksempel har det humane genom grupperinger kalt introner og eksoner i DNA- og RNA-kodende sekvenser.
introner er segmenter som ikke koder for spesifikke proteiner, mens eksoner kode for proteiner. Noen mennesker omtaler introner som "søppel-DNA", men navnet er ikke lenger gyldig i molekylærbiologi fordi disse intronene og ofte kan tjene et formål.
Hva er introner og eksoner?
Du kan dele de forskjellige regionene av eukaryotisk DNA og RNA i to hovedkategorier: introner og eksoner.
eksoner er de kodende regionene for DNA-sekvenser som tilsvarer proteiner. På den andre siden, introner er DNA / RNA funnet i mellomrommene mellom eksoner. De er ikke-kodende, noe som betyr at de ikke fører til proteinsyntese, men de er viktige for genuttrykk.
De genetisk kode består av nukleotidsekvensene som bærer den genetiske informasjonen for en organisme. I denne triplettkoden, kalt a kodon, tre nukleotider eller baser koder for en aminosyre. Cellene kan bygge proteiner fra aminosyrene. Selv om det bare er fire basetyper, kan cellene lage 20 forskjellige aminosyrer fra de proteinkodende genene.
Når du ser på den genetiske koden, utgjør eksoner kodingsregionene og introner som eksisterer mellom eksonene. Introner "skjøtes" eller "kuttes" ut av mRNA-sekvensen og blir således ikke oversatt til aminosyrer under translasjonsprosessen.
Hvorfor er introner viktige?
Introner skaper ekstra arbeid for cellen fordi de replikerer med hver divisjon, og celler må fjerne introner for å lage det endelige messenger RNA (mRNA) produktet. Organismer må bruke energi for å bli kvitt dem.
Så hvorfor er de der?
Introner er viktig for genuttrykk og regulering. Cellen transkriberer introner for å bidra til å danne pre-mRNA. Introner kan også hjelpe til med å kontrollere hvor visse gener blir oversatt.
I humane gener er omtrent 97 prosent av sekvensene ikke-kodende (den nøyaktige prosenten varierer avhengig av hvilken referanse du bruker), og introner spiller en viktig rolle i genuttrykk. Antallet introner i kroppen din er større enn eksoner.
Når forskere kunstig fjerner introniske sekvenser, kan uttrykket til et enkelt gen eller mange gener gå ned. Introner kan ha regulatoriske sekvenser som kontrollerer genuttrykk.
I noen tilfeller kan introner lage små RNA-molekyler fra bitene som er kuttet ut. Avhengig av genet kan forskjellige områder av DNA / RNA endres fra introner til eksoner. Dette kalles alternativ spleising og det gjør at den samme sekvensen av DNA kan kode for flere forskjellige proteiner.
Beslektet artikkel: Nukleinsyrer: Struktur, funksjon, typer og eksempler
Det kan dannes introner mikro RNA (miRNA), som hjelper med å opp- eller nedregulere genuttrykk. Mikro-RNA er enkeltstrenger av RNA-molekyler som vanligvis har rundt 22 nukleotider. De er involvert i genuttrykk etter transkripsjon og RNA-lyddemping som hemmer genuttrykk, slik at cellene slutter å lage spesielle proteiner. En måte å tenke på miRNA er å forestille seg at de gir mindre forstyrrelser som avbryter mRNA.
Hvordan behandles introner?
Under transkripsjonen kopierer cellen genet å lage pre-mRNA og inkluderer både introner og eksoner. Cellen må fjerne de ikke-kodende regionene fra mRNA før oversettelse. RNA-skjøting gjør at cellen kan fjerne intronsekvenser og bli med i eksonene for å lage kodende nukleotidsekvenser. Denne spliceosomale handlingen skaper modent mRNA fra intron-tapet som kan fortsette til oversettelse.
Spliceosomes, som er enzymkomplekser med en kombinasjon av RNA og protein, utfører RNA spleising i cellene for å lage mRNA som bare har kodende sekvenser. Hvis de ikke fjerner intronene, kan cellen lage gale proteiner eller ikke noe i det hele tatt.
Introner har en markørsekvens eller et spleisested som et spleisosom kan gjenkjenne, så det vet hvor det skal kuttes på hvert spesifikt intron. Deretter kan spleisosomet lim eller ligere eksonbitene sammen.
Alternativ spleising, som vi nevnte tidligere, lar celler danne to eller flere former for mRNA fra det samme genet, avhengig av hvordan det skjøtes. Cellene i mennesker og andre organismer kan lage forskjellige proteiner fra mRNA-skjøting. I løpet av alternativ spleising, en pre-mRNA skjøtes på to eller flere måter. Spleising skaper forskjellige modne mRNA som koder for forskjellige proteiner.