Les cellules eucaryotes ont différentes régions ou segments au sein de leur ADN et ARN. Par exemple, le génome humain a des groupements appelés introns et exons dans les séquences codantes d'ADN et d'ARN.
Introns sont des segments qui ne codent pas pour des protéines spécifiques, tandis que exons code pour les protéines. Certaines personnes appellent les introns « ADN indésirable », mais le nom n'est plus valable en biologie moléculaire car ces introns peuvent, et servent souvent, un objectif.
Que sont les introns et les exons ?
Vous pouvez diviser les différentes régions d'ADN et d'ARN eucaryotes en deux catégories principales: introns et exons.
Exons sont les régions codantes des séquences d'ADN qui correspondent aux protéines. D'autre part, introns sont l'ADN/ARN trouvé dans les espaces entre les exons. Ils ne sont pas codants, c'est-à-dire qu'ils ne conduisent pas à la synthèse des protéines, mais ils sont importants pour l'expression du gène.
le code génétique se compose des séquences nucléotidiques qui portent l'information génétique d'un organisme. Dans ce code triplet, appelé un
codons, trois nucléotides ou bases codent pour un acide aminé. Les cellules peuvent construire des protéines à partir des acides aminés. Bien qu'il n'y ait que quatre types de bases, les cellules peuvent fabriquer 20 acides aminés différents à partir des gènes codant pour les protéines.Lorsque vous regardez le code génétique, les exons constituent les régions codantes et les introns existent entre les exons. Les introns sont « épissés » ou « coupés » de la séquence d'ARNm et ne sont donc pas traduits en acides aminés pendant le processus de traduction.
Pourquoi les introns sont-ils importants ?
Les introns créent un travail supplémentaire pour la cellule car ils se répliquent à chaque division, et les cellules doivent éliminer les introns pour faire la finale ARN messager (ARNm) produit. Les organismes doivent consacrer de l'énergie pour s'en débarrasser.
Alors pourquoi sont-ils là ?
Les introns sont importants pour expression et régulation des gènes. La cellule transcrit les introns pour aider à former le pré-ARNm. Les introns peuvent également aider à contrôler où certains gènes sont traduits.
Dans les gènes humains, environ 97 pour cent des séquences ne sont pas codantes (le pourcentage exact varie en fonction de la référence que vous utilisez) et les introns jouent un rôle vital dans l'expression des gènes. Le nombre d'introns dans votre corps est supérieur à celui d'exons.
Lorsque les chercheurs suppriment artificiellement des séquences introniques, l'expression d'un seul gène ou de plusieurs gènes peut diminuer. Les introns peuvent avoir des séquences régulatrices qui contrôlent l'expression des gènes.
Dans certains cas, les introns peuvent faire de petits Molécules d'ARN des morceaux qui sont découpés. De plus, selon le gène, différentes zones de l'ADN/ARN peuvent passer des introns aux exons. C'est appelé épissage alternatif et il permet à la même séquence d'ADN de coder pour plusieurs protéines différentes.
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Les introns peuvent se former micro-ARN (miARN), qui aide à réguler à la hausse ou à la baisse l'expression des gènes. Les micro-ARN sont des brins simples de molécules d'ARN qui ont généralement environ 22 nucléotides. Ils sont impliqués dans l'expression des gènes après la transcription et le silençage de l'ARN qui inhibe l'expression des gènes, de sorte que les cellules cessent de fabriquer des protéines particulières. Une façon de penser aux miARN est d'imaginer qu'ils fournissent des interférences mineures qui interrompent l'ARNm.
Comment les introns sont-ils traités ?
Lors de la transcription, la cellule copie le gène pour fabriquer pré-ARNm et comprend à la fois des introns et des exons. La cellule doit éliminer les régions non codantes de l'ARNm avant la traduction. L'épissage de l'ARN permet à la cellule d'éliminer les séquences d'intron et de joindre les exons pour créer des séquences nucléotidiques codantes. Cette action spliceosomale crée un ARNm mature à partir de la perte d'intron qui peut se poursuivre jusqu'à la traduction.
Splicéosomes, qui sont des complexes enzymatiques avec une combinaison d'ARN et de protéines, effectuent Épissage d'ARN dans les cellules pour produire de l'ARNm qui n'a que des séquences codantes. S'ils n'éliminent pas les introns, alors la cellule peut fabriquer les mauvaises protéines ou rien du tout.
Les introns ont une séquence marqueur ou un site d'épissage qu'un spliceosome peut reconnaître, il sait donc où couper sur chaque intron spécifique. Ensuite, le spliceosome peut coller ou ligaturer les morceaux d'exons ensemble.
L'épissage alternatif, comme nous l'avons mentionné précédemment, permet aux cellules de former deux ou plusieurs formes d'ARNm à partir du même gène, selon la façon dont il est épissé. Les cellules des humains et d'autres organismes peuvent fabriquer différentes protéines à partir de l'épissage de l'ARNm. Durant épissage alternatif, un pré-ARNm est épissé de deux manières ou plus. L'épissage crée différents ARNm matures qui codent pour différentes protéines.