El ADN es el material heredado que le dice a los organismos qué son y qué debe hacer cada célula. Cuatro nucleótidos se organizan en secuencias pareadas en un orden predeterminado específico para la especie y el genoma del individuo. A primera vista, esto crea toda la diversidad genética dentro de cualquier especie dada, así como entre especies.
Sin embargo, tras un examen más detenido, parece que hay mucho más en el ADN.
Por ejemplo, los organismos simples tienden a tener tantos o más genes como el Genoma humano. Teniendo en cuenta la complejidad del cuerpo humano en comparación con una mosca de la fruta o incluso con organismos más simples, esto es difícil de entender. La respuesta radica en cómo los organismos complejos, incluidos los humanos, utilizan sus genes de formas más complejas.
La función de las secuencias de ADN de exón e intrón
Las diferentes secciones de un gen se pueden dividir en dos categorías:
- Regiones de codificación
- Regiones no codificantes
Las regiones no codificantes se denominan
intrones. Proporcionan organización o una especie de andamiaje a las regiones codificantes del gen. Las regiones de codificación se denominan exones. Cuando piensa en "genes", probablemente esté pensando específicamente en exones.A menudo, la región de un gen que va a codificar cambia con otras regiones, según las necesidades del organismo. Por lo tanto, cualquier parte del gen puede funcionar como una secuencia no codificante de intrón. o como secuencia codificante de exón.
Por lo general, hay varias regiones de exón en un gen, interrumpidas esporádicamente por intrones. Algunos organismos tienden a tener más intrones que otros. Los genes humanos constan de aproximadamente 25 por ciento de intrones. La longitud de las regiones de exón puede variar desde un pequeño puñado de bases de nucleótidos hasta miles de bases.
El dogma central y el ARN mensajero
Los exones son las regiones de un gen que se someten al proceso de transcripción y traducción. El proceso es complejo, pero la versión simplificada se denomina comúnmente "dogma central, "y tiene este aspecto:
ADN ⇒ ARN ⇒ Proteína
ARN es casi idéntico al ADN y se utiliza para copiar, o transcribir el ADN y sacarlo del núcleo al ribosoma. El ribosoma traduce la copia con el fin de seguir las instrucciones para la construcción de nuevas proteínas.
En este proceso, la doble hélice de ADN se abre, dejando la mitad de cada par de bases de nucleótidos expuesta, y el ARN hace una copia. La copia se llama ARN mensajero, o ARNm. El ribosoma lee los aminoácidos en el ARNm, que están en conjuntos de tripletes llamados codones. Hay veinte aminoácidos.
A medida que el ribosoma lee el ARNm, un codón a la vez, transfiere ARN (ARNt) llevan los aminoácidos correctos al ribosoma que pueden unirse con cada aminoácido a medida que se lee. Se forma una cadena de aminoácidos, hasta que se forma una molécula de proteína. Sin los seres vivos adheridos al dogma central, la vida terminaría muy rápidamente.
Resulta que los exones y los intrones juegan un papel importante en esta función y en otras.
La importancia de los exones en la evolución
Hasta hace poco, los biólogos no estaban seguros de por qué la replicación del ADN incluía todas las secuencias de genes, incluso las regiones no codificantes. Estos fueron los intrones.
Los intrones se empalman y los exones se conectan, pero el empalme se puede realizar de forma selectiva y en diferentes combinaciones. El proceso crea un tipo diferente de ARNm, que carece de todos los intrones y contiene solo exones, llamado ARNm maduro.
Las diferentes moléculas de ARN mensajero maduro, dependiendo del proceso de empalme, crean la posibilidad de que diferentes proteínas se traduzcan del mismo gen.
La variabilidad que hacen posible los exones y Empalme de ARN o el empalme alternativo permite avances más rápidos en la evolución. El empalme alternativo también crea la posibilidad de una mayor diversidad genética en las poblaciones, diferenciación de células y organismos más complejos con cantidades más pequeñas de ADN.
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