Ιντρόνια και εξόνια είναι παρόμοια επειδή είναι και τα δύο μέρος του γενετικού κώδικα ενός κυττάρου αλλά είναι διαφορετικά επειδή τα ιντρόνια δεν κωδικοποιούν ενώ τα εξόνια κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες. Αυτό σημαίνει ότι όταν ένα γονίδιο χρησιμοποιείται για παραγωγή πρωτεϊνών, τα ιντρόνια απορρίπτονται ενώ τα εξόνια χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση της πρωτεΐνης.
Όταν ένα κύτταρο εκφράζει ένα συγκεκριμένο γονίδιο, αντιγράφει την αλληλουχία κωδικοποίησης DNA στον πυρήνα messenger RNAή mRNA. Το mRNA εξέρχεται από τον πυρήνα και βγαίνει στο κύτταρο. Το κύτταρο στη συνέχεια συνθέτει πρωτεΐνες σύμφωνα με την κωδικοποιητική αλληλουχία. Οι πρωτεΐνες καθορίζουν τι είδους κύτταρο γίνεται και τι κάνει.
Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας αντιγράφονται και τα δύο ιντρόνια και εξόνια που αποτελούν το γονίδιο. Τα μέρη που κωδικοποιούν το εξόνιο του αντιγραμμένου DNA χρησιμοποιούνται για την παραγωγή πρωτεϊνών, αλλά διαχωρίζονται με χωρίς κωδικοποίηση ιντρόνια. Μια διαδικασία ματίσματος αφαιρεί τα ιντρόνια και το mRNA αφήνει τον πυρήνα με μόνο τμήματα RNA εξονίου.
Παρόλο που τα ιντρόνια έχουν απορριφθεί, τόσο τα εξόνια όσο και τα ιντρόνια παίζουν ρόλο στην παραγωγή πρωτεϊνών.
Ομοιότητες: Τα ιντρόνια και τα εξόνια και τα δύο περιέχουν γενετικό κώδικα βασισμένο σε νουκλεϊκά οξέα
Εξόνια βρίσκονται στη ρίζα του κυτταρικού DNA που κωδικοποιεί νουκλεϊκά οξέα. Βρίσκονται σε όλα τα ζωντανά κύτταρα και αποτελούν τη βάση για τις κωδικοποιητικές αλληλουχίες που αποτελούν το υπόβαθρο της παραγωγής πρωτεϊνών στα κύτταρα. Ιντρόνια είναι αλληλουχίες μη κωδικοποιητικών νουκλεϊκών οξέων που βρίσκονται στο ευκαρυώτες, οι οποίοι είναι οργανισμοί αποτελούμενοι από κύτταρα που έχουν πυρήνα.
Γενικά, προκαρυώτες, που δεν έχουν πυρήνα και μόνο εξόνια στα γονίδια τους, είναι απλούστεροι οργανισμοί από τους ευκαρυωτικούς, οι οποίοι περιλαμβάνουν τόσο μονοκύτταρα όσο και πολυκύτταρα.
Με τον ίδιο τρόπο τα σύνθετα κύτταρα έχουν ιντρόνια ενώ τα απλά κύτταρα δεν έχουν, τα σύνθετα ζώα έχουν περισσότερα ιντρόνια από απλούς οργανισμούς. Για παράδειγμα, τα φρούτα πετούν Δροσοφίλα έχει μόνο τέσσερα ζεύγη χρωμοσωμάτων και συγκριτικά λίγα ιντρόνια, ενώ οι άνθρωποι έχουν 23 ζεύγη και περισσότερα ιντρόνια. Αν και είναι σαφές ποια μέρη του ανθρώπινου γονιδιώματος χρησιμοποιούνται για την κωδικοποίηση πρωτεϊνών, μεγάλα τμήματα δεν κωδικοποιούν και περιλαμβάνουν ιντρόνια.
Διαφορές: Τα Exons κωδικοποιούν πρωτεΐνες, τα ιντρόνια όχι
DNA κωδικός αποτελείται από ζεύγη του αζωτούχες βάσειςαδενίνη, θυμίνη, κυτοσίνη και γουανίνη. Οι βάσεις αδενίνη και θυμίνη σχηματίζουν ένα ζευγάρι όπως και οι βάσεις κυτοσίνη και γουανίνη. Τα τέσσερα πιθανά ζεύγη βάσης ονομάζονται από το πρώτο γράμμα της βάσης που έρχεται πρώτο: A, C, T και G.
Τρία ζεύγη βάσεων σχηματίζουν α κωδικόνιο που κωδικοποιεί ένα συγκεκριμένο αμινοξύ. Δεδομένου ότι υπάρχουν τέσσερις δυνατότητες για καθένα από τα τρία σημεία κώδικα, υπάρχουν 43 ή 64 πιθανά κωδικόνια. Αυτά τα 64 κωδικόνια κωδικοποιούν κωδικούς έναρξης και διακοπής καθώς και 21 αμινοξέα, με κάποια πλεονασμό.
Κατά τη διάρκεια της αρχικής αντιγραφής του DNA σε μια διαδικασία που ονομάζεται μεταγραφή, και τα ιντρόνια και τα εξόνια αντιγράφονται σε μόρια προ-mRNA. Τα ιντρόνια απομακρύνονται από το προ-mRNA με τη σύνδεση των εξονίων μαζί. Κάθε διεπαφή μεταξύ ενός εξονίου και ενός ιντρονίου είναι ένας ιστότοπος ματίσματος.
Σύνδεση RNA λαμβάνει χώρα με τα ιντρόνια να αποσυνδέονται σε μια θέση ματίσματος και να σχηματίζουν έναν βρόχο. Τα δύο γειτονικά εξόνια μπορούν να ενωθούν.
Αυτή η διαδικασία δημιουργεί ώριμο mRNA μόρια που αφήνουν τον πυρήνα και ελέγχουν τη μετάφραση RNA για να σχηματίσουν πρωτεΐνες. Τα ιντρόνια απορρίπτονται επειδή η διαδικασία μεταγραφής στοχεύει στη σύνθεση πρωτεϊνών και τα ιντρόνια δεν περιέχουν σχετικά κωδικόνια.
Τα ιντρόνια και τα εξόνια είναι παρόμοια επειδή και οι δύο ασχολούνται με τη σύνθεση πρωτεϊνών
Ενώ ο ρόλος των εξονίων στην έκφραση γονιδίων, μεταγραφή και μετάφραση σε πρωτεΐνες είναι σαφής, τα ιντρόνια παίζουν έναν πιο λεπτό ρόλο. Τα ιντρόνια μπορούν να επηρεάσουν την γονιδιακή έκφραση μέσω της παρουσίας τους στην αρχή ενός εξονίου και μπορούν να δημιουργήσουν διαφορετικές πρωτεΐνες από μια μόνο κωδικοποιητική αλληλουχία μέσω εναλλακτική σύνδεση.
Τα ιντρόνια μπορούν να διαδραματίσουν βασικό ρόλο στη σύνδεση της γενετικής ακολουθίας κωδικοποίησης με διαφορετικούς τρόπους. Όταν τα ιντρόνια απορρίπτονται από το προ-mRNA για να επιτραπεί ο σχηματισμός ώριμο mRNA, μπορούν να αφήσουν τμήματα πίσω για να δημιουργήσουν νέες ακολουθίες κωδικοποίησης που οδηγούν σε νέες πρωτεΐνες.
Εάν η ακολουθία των τμημάτων εξωνίου, άλλες πρωτεΐνες σχηματίζονται σύμφωνα με τις αλλαγμένες αλληλουχίες κωδικονίων mRNA. Μια πιο διαφορετική συλλογή πρωτεϊνών μπορεί να βοηθήσει τους οργανισμούς να προσαρμοστούν και να επιβιώσουν.
Απόδειξη του ρόλου των ιντρονίων στην παραγωγή ενός εξελικτικού πλεονεκτήματος είναι η επιβίωσή τους έναντι των διαφορετικών σταδίων της εξέλιξης σε πολύπλοκους οργανισμούς. Για παράδειγμα, σύμφωνα με ένα άρθρο του 2015 στο Γονιδιωματική και Πληροφορική, τα ιντρόνια μπορούν να αποτελέσουν πηγή νέων γονιδίων, και μέσω εναλλακτικού ματίσματος, τα ιντρόνια μπορούν να δημιουργήσουν παραλλαγές των υπαρχουσών πρωτεϊνών.