L'ADN est le matériel hérité qui indique aux organismes ce qu'ils sont et ce que chaque cellule doit faire. Quatre nucléotides s'organiser en séquences appariées dans un ordre prédéterminé propre au génome de l'espèce et de l'individu. À première vue, cela crée toute la diversité génétique au sein d'une espèce donnée, ainsi qu'entre les espèces.
En y regardant de plus près, cependant, il semble qu'il y ait beaucoup plus dans l'ADN.
Par exemple, les organismes simples ont tendance à avoir autant ou plus de gènes que les génome humain. Compte tenu de la complexité du corps humain par rapport à une mouche des fruits ou à des organismes encore plus simples, cela est difficile à comprendre. La réponse réside dans la façon dont les organismes complexes, y compris les humains, utilisent leurs gènes de manière plus complexe.
La fonction des séquences d'ADN d'exon et d'intron
Les différentes sections d'un gène peuvent être globalement divisées en deux catégories :
- Régions de codage
- Régions non codantes
Les régions non codantes sont appelées introns. Ils fournissent une organisation ou une sorte d'échafaudage aux régions codantes du gène. Les régions codantes sont appelées exons. Lorsque vous pensez aux « gènes », vous pensez probablement spécifiquement aux exons.
Souvent, la région d'un gène qui va coder change avec d'autres régions, en fonction des besoins de l'organisme. Par conséquent, n'importe quelle partie du gène peut fonctionner comme une séquence non codante d'intron ou alors en tant que séquence codante d'exon.
Il existe généralement un certain nombre de régions d'exons sur un gène, interrompues sporadiquement par des introns. Certains organismes ont tendance à avoir plus d'introns que d'autres. Les gènes humains sont constitués d'environ 25 pour cent d'introns. La longueur des régions d'exons peut varier d'une petite poignée de bases nucléotidiques à des milliers de bases.
Le dogme central et l'ARN messager
Les exons sont les régions d'un gène qui subissent le processus de transcription et de traduction. Le processus est complexe, mais la version simplifiée est communément appelée "dogme central, " et ressemble à ceci:
ADN ⇒ ARN ⇒ Protéine
ARN est presque identique à l'ADN et est utilisé pour copier, ou transcrire l'ADN et le déplacer hors du noyau vers le ribosome. Le ribosome traduit la copie afin de suivre les instructions pour construire de nouvelles protéines.
Dans ce processus, la double hélice d'ADN se décompresse, laissant la moitié de chaque paire de bases de nucléotides exposée, et l'ARN en fait une copie. La copie est appelée ARN messager, ou ARNm. Le ribosome lit les acides aminés dans l'ARNm, qui sont dans des ensembles de triplets appelés codons. Il y a vingt acides aminés.
Lorsque le ribosome lit l'ARNm, un codon à la fois, transférez l'ARN (ARNt) apporter les bons acides aminés au ribosome qui peut se lier à chaque acide aminé lors de sa lecture. Une chaîne d'acides aminés se forme, jusqu'à ce qu'une molécule de protéine soit fabriquée. Sans les êtres vivants adhérant au dogme central, la vie se terminerait très rapidement.
Il s'avère que les exons et les introns jouent un rôle important dans cette fonction et d'autres.
L'importance des exons dans l'évolution
Jusqu'à récemment, les biologistes ne savaient pas pourquoi la réplication de l'ADN incluait toutes les séquences de gènes, même les régions non codantes. C'étaient les introns.
Les introns sont épissés et les exons connectés, mais l'épissage peut être effectué de manière sélective et dans différentes combinaisons. Le processus crée un autre type d'ARNm, dépourvu de tous les introns et ne contenant que des exons, appelé ARNm mature.
Les différentes molécules d'ARN messager matures, en fonction du processus d'épissage, créent la possibilité pour différentes protéines d'être traduites à partir du même gène.
La variabilité rendue possible par les exons et Épissage d'ARN ou l'épissage alternatif permet des sauts d'évolution plus rapides. L'épissage alternatif crée également la possibilité d'une plus grande diversité génétique dans les populations, la différenciation des cellules et des organismes plus complexes avec de plus petites quantités d'ADN.
Contenu lié à la biologie moléculaire :
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