تحتوي الخلايا حقيقية النواة على مناطق أو أجزاء مختلفة داخلها DNA و RNA. على سبيل المثال ، يحتوي الجينوم البشري على مجموعات تسمى الإنترونات والإكسونات في تسلسل ترميز الحمض النووي الريبي والحمض النووي الريبي.
الإنترون هي شرائح لا ترميز لبروتينات معينة ، بينما exons كود للبروتينات. يشير بعض الناس إلى الإنترونات على أنها "دنا غير مرغوب فيه" ، لكن الاسم لم يعد صالحًا في البيولوجيا الجزيئية لأن هذه الإنترونات يمكنها ، وغالبًا ما تفعل ، أن تخدم غرضًا.
ما هي الإنترونات والإكسونات؟
يمكنك تقسيم المناطق المختلفة من الحمض النووي حقيقية النواة والحمض النووي الريبي إلى فئتين رئيسيتين: الإنترونات و exons.
إكسونس هي مناطق ترميز تسلسلات الحمض النووي التي تتوافق مع البروتينات. من ناحية أخرى، الإنترونات هي الحمض النووي / الحمض النووي الريبي الموجود في الفراغات بين الإكسونات. إنها غير مشفرة ، مما يعني أنها لا تؤدي إلى تخليق البروتين ، لكنها مهمة لها التعبير الجيني.
ال الكود الجيني يتكون من متواليات النوكليوتيدات التي تحمل المعلومات الجينية للكائن الحي. في هذا الرمز الثلاثي ، يسمى كودون، ثلاثة نيوكليوتيدات أو رمز قواعد للواحد
حمض أميني. يمكن للخلايا بناء البروتينات من الأحماض الأمينية. على الرغم من وجود أربعة أنواع أساسية فقط ، يمكن للخلايا أن تصنع 20 نوعًا من الأحماض الأمينية المختلفة من جينات ترميز البروتين.عندما تنظر إلى الشفرة الجينية ، تشكل الإكسونات مناطق الترميز وتوجد الإنترونات بين الإكسونات. يتم "تقطيع" أو "قطع" الإنترونات من تسلسل الرنا المرسال وبالتالي لا يتم ترجمتها إلى أحماض أمينية أثناء عملية الترجمة.
لماذا تعتبر الإنترونات مهمة؟
تخلق الإنترونات عملاً إضافيًا للخلية لأنها تتكاثر مع كل انقسام ، ويجب على الخلايا إزالة الإنترونات لعمل النهائي رسول RNA (مرنا) المنتج. يجب على الكائنات الحية تكريس الطاقة للتخلص منها.
فلماذا هم هناك؟
الإنترونات مهمة ل التعبير الجيني والتنظيم. تقوم الخلية بنسخ الإنترونات للمساعدة في تكوين ما قبل الرنا المرسال. يمكن أن تساعد الإنترونات أيضًا في التحكم في مكان ترجمة جينات معينة.
في الجينات البشرية ، حوالي 97 في المائة من التسلسلات غير مشفرة (تختلف النسبة المئوية الدقيقة حسب المرجع الذي تستخدمه) ، وتلعب الإنترونات دورًا حيويًا في التعبير الجيني. عدد الإنترونات في جسمك أكبر من الإكسونات.
عندما يقوم الباحثون بإزالة تسلسلات intronic بشكل مصطنع ، يمكن أن ينخفض التعبير عن جين واحد أو العديد من الجينات. يمكن أن يكون للإنترونات تسلسلات تنظيمية تتحكم في التعبير الجيني.
في بعض الحالات ، يمكن أن تجعل الإنترونات صغيرة جزيئات الحمض النووي الريبي من القطع المقطوعة. أيضًا ، اعتمادًا على الجين ، يمكن أن تتغير مناطق مختلفة من DNA / RNA من introns إلى exons. هذا يسمي الربط البديل ويسمح لنفس تسلسل الحمض النووي بتشفير عدة بروتينات مختلفة.
مقالات لها صلة: الأحماض النووية: التركيب والوظيفة والأنواع والأمثلة
يمكن أن تتشكل الإنترونات الجزئي RNA (ميرنا) ، مما يساعد على تنظيم التعبير الجيني لأعلى أو لأسفل. الرنا الميكروي عبارة عن خيوط مفردة من جزيئات الرنا التي تحتوي عادة على حوالي 22 نيوكليوتيد. إنهم يشاركون في التعبير الجيني بعد النسخ وإسكات الحمض النووي الريبي الذي يثبط التعبير الجيني ، لذلك تتوقف الخلايا عن صنع بروتينات معينة. تتمثل إحدى طرق التفكير في الجزيئات المجهرية في تخيل أنها توفر تداخلًا طفيفًا يقاطع الرنا المرسال.
كيف يتم معالجة الإنترونات؟
أثناء النسخ ، تنسخ الخلية الجين لتصنعه قبل مرنا ويتضمن كلاً من الإنترونات والإكسونات. يجب على الخلية إزالة المناطق غير المشفرة من mRNA قبل الترجمة. يسمح ربط الحمض النووي الريبي للخلية بإزالة تسلسلات intron والانضمام إلى exons لعمل تسلسلات نيوكليوتيد مشفرة. يخلق هذا الإجراء الوراثي mRNA ناضجًا من فقدان الإنترون الذي يمكن أن يستمر في الترجمة.
Spliceosomes، وهي مجمعات إنزيمية مع مزيج من الحمض النووي الريبي والبروتين الربط RNA في الخلايا لجعل mRNA يحتوي فقط على تسلسلات تشفير. إذا لم يزيلوا الإنترونات ، فيمكن للخلية أن تصنع البروتينات الخطأ أو لا تصنع شيئًا على الإطلاق.
تحتوي الإنترونات على تسلسل محدد أو موقع لصق يمكن للجسيم لصق التعرف عليه ، لذلك فهو يعرف مكان قطع كل intron محدد. بعد ذلك ، يمكن للجسيم لصق أو ربط قطع exon معًا.
يسمح التضفير البديل ، كما ذكرنا سابقًا ، للخلايا بتكوين شكلين أو أكثر من أشكال الرنا المرسال من نفس الجين ، اعتمادًا على كيفية تقطيعه. يمكن للخلايا في البشر والكائنات الحية الأخرى أن تصنع بروتينات مختلفة من ربط الرنا المرسال. أثناء الربط البديل، يتم تقطيع واحد pre-mRNA بطريقتين أو أكثر. ينتج عن الربط أنواع mRNAs ناضجة مختلفة ترمز لبروتينات مختلفة.