Eukarüootsetes rakkudes on erinevad piirkonnad või segmendid DNA ja RNA. Näiteks on inimese genoomil rühmad, mida nimetatakse introniteks ja eksoniteks DNA ja RNA kodeerivates järjestustes.
Intronid on segmendid, mis ei kodeeri spetsiifilisi valke, samas kui eksonid kood valke. Mõned inimesed nimetavad introneid kui "rämps-DNA-sid", kuid see nimi ei kehti enam molekulaarbioloogias, kuna need intronid võivad ja sageli ka täidavad eesmärki.
Mis on intronid ja eksonid?
Eukarüootse DNA ja RNA erinevad piirkonnad saate jagada kahte põhikategooriasse: intronid ja eksonid.
Eksonid on DNA järjestuste kodeerivad piirkonnad, mis vastavad valkudele. Teiselt poolt, intronid on eksonite vahelistes ruumides leiduv DNA / RNA. Need ei ole kodeerivad, see tähendab, et nad ei vii valgusünteesi, kuid on siiski olulised geeniekspressioon.
The geneetiline kood koosneb nukleotiidjärjestustest, mis kannavad organismi geneetilist teavet. Selles kolmikukoodis, mida nimetatakse a koodon, kolm nukleotiidi või alust kodeerivad ühte
aminohappe. Rakud saavad aminohapetest ehitada valke. Kuigi aluseid on ainult neli, suudavad rakud valke kodeerivatest geenidest valmistada 20 erinevat aminohapet.Geneetilist koodi vaadates moodustavad eksonid kodeerivad piirkonnad ja eksonite vahel eksisteerivad intronid. Intronid "splaissitakse" või "lõigatakse" välja mRNA järjestusest ja seega ei tõlgita neid translatsiooniprotsessi käigus aminohapeteks.
Miks on intronid olulised?
Intronid loovad lahtrile lisatööd, kuna need korduvad iga jaotusega ja lõpliku tulemuse saamiseks peavad rakud intronid eemaldama messenger RNA (mRNA) saadus. Organismid peavad nendest vabanemiseks pühendama energiat.
Miks nad siis seal on?
Intronid on olulised geeniekspressioon ja regulatsioon. Rakk transkribeerib introneid, et aidata moodustada pre-mRNA. Intronid võivad aidata kontrollida ka seda, kus teatud geenid tõlgitakse.
Inimese geenides on umbes 97 protsenti järjestustest kodeerimata (täpne protsent varieerub sõltuvalt sellest, millist viidet kasutate) ja intronitel on geeniekspressioonis ülitähtis roll. Intronite arv teie kehas on suurem kui eksonite arv.
Kui teadlased eemaldavad introonjärjestused kunstlikult, võib ühe geeni või paljude geenide ekspressioon langeda. Intronitel võivad olla geeniekspressiooni kontrollivad regulatiivsed järjestused.
Mõnel juhul võivad intronid olla väikesed RNA molekulid välja lõigatud tükkidest. Samuti võivad DNA / RNA erinevad piirkonnad sõltuvalt geenist muutuda intronitest eksoniteks. Seda nimetatakse alternatiivne splaissing ja see võimaldab sama DNA järjestusel kodeerida mitut erinevat valku.
Seotud artikkel: Nukleiinhapped: struktuur, funktsioon, tüübid ja näited
Intronid võivad moodustada mikro-RNA (miRNA), mis aitab geeniekspressiooni üles või alla reguleerida. Mikro-RNA-d on RNA molekulide üksikud ahelad, millel on tavaliselt umbes 22 nukleotiidi. Nad osalevad geeniekspressioonis pärast geeniekspressiooni ja geeniekspressiooni pärssivat RNA vaigistamist, mistõttu rakud lõpetavad teatud valkude tootmise. Üks viis miRNA-de mõtlemiseks on ette kujutada, et need pakuvad väikest häiret, mis katkestab mRNA.
Kuidas introneid töödeldakse?
Transkriptsiooni ajal kopeerib rakk geeni pre-mRNA ja sisaldab nii introneid kui ka eksoneid. Rakk peab enne translatsiooni eemaldama mRNA-st mittekodeerivad piirkonnad. RNA splaissimine võimaldab rakul eemaldada kodeerivate nukleotiidjärjestuste saamiseks intronjärjestused ja liituda eksonitega. See spliceosomaalne toime loob introni kadumisest küpse mRNA, mis võib jätkuda translatsioonini.
Splaissosoomid, mis on ensüümikompleksid RNA-de ja valgu kombinatsiooniga RNA splaissimine rakkudes teha mRNA, millel on ainult kodeerivad järjestused. Kui need ei eemalda introneid, võib rakk teha valesid valke või üldse mitte midagi.
Intronitel on markerjärjestus või splaissimissait, mille splaissosoom tunneb ära, nii et ta teab, kuhu iga konkreetse introni lõigata. Seejärel võib splaissosoom eksonitükid kokku liimida või ligeerida.
Alternatiivne splaissing, nagu me varem mainisime, võimaldab rakkudel moodustada samast geenist kaks või enam mRNA vormi, sõltuvalt selle splaissimisest. Inimeste ja teiste organismide rakud võivad mRNA splaissimisel valmistada erinevaid valke. Ajal alternatiivne splaissing, üks pre-mRNA splaissitakse kahel või enamal viisil. Splitsimisega luuakse erinevad küpsed mRNA-d, mis kodeerivad erinevaid valke.