DNA adalah materi warisan yang memberitahu organisme apa mereka dan apa yang harus dilakukan setiap sel. Empat nukleotida mengatur diri mereka sendiri dalam urutan berpasangan dalam urutan yang telah ditentukan khusus untuk genom spesies dan individu. Sekilas, ini menciptakan semua keragaman genetik dalam spesies tertentu, serta antar spesies.
Namun, setelah diperiksa lebih dekat, tampaknya ada lebih banyak DNA.
Misalnya, organisme sederhana cenderung memiliki gen yang sama banyaknya atau lebih banyak daripada gen manusia. Mengingat kompleksitas tubuh manusia dibandingkan dengan lalat buah atau bahkan organisme yang lebih sederhana, hal ini sulit untuk dipahami. Jawabannya terletak pada bagaimana organisme kompleks, termasuk manusia, memanfaatkan gen mereka dengan cara yang lebih rumit.
Fungsi Urutan DNA Ekson dan Intron
Bagian yang berbeda dari gen dapat secara luas dibagi menjadi dua kategori:
- Daerah pengkodean
- Wilayah non-coding
Daerah non-coding disebut intron. Mereka menyediakan organisasi atau semacam perancah ke daerah pengkodean gen. Daerah pengkodean disebut
Seringkali, wilayah gen yang akan dikodekan bertukar dengan wilayah lain, tergantung pada kebutuhan organisme. Oleh karena itu, setiap bagian dari gen dapat beroperasi sebagai urutan non-coding intron atau sebagai urutan pengkodean ekson.
Biasanya ada sejumlah daerah ekson pada gen, terputus secara sporadis oleh intron. Beberapa organisme cenderung memiliki lebih banyak intron daripada yang lain. Gen manusia terdiri dari kira-kira 25 persen intron. Panjang daerah ekson dapat bervariasi dari segelintir basa nukleotida hingga ribuan basa.
Dogma Sentral dan Messenger RNA
Ekson adalah daerah gen yang mengalami proses transkripsi dan translasi. Prosesnya rumit, tetapi versi yang disederhanakan biasanya disebut sebagai "dogma sentral," dan terlihat seperti ini:
DNA RNA Protein
RNA hampir identik dengan DNA dan digunakan untuk menyalin, atau menuliskan DNA dan memindahkannya keluar dari nukleus ke ribosom. Ribosom menerjemahkan salinan untuk mengikuti instruksi untuk membangun protein baru.
Dalam proses ini, heliks ganda DNA membuka ritsleting, meninggalkan setengah dari setiap pasangan basa nukleotida terbuka, dan RNA membuat salinan. Salinannya disebut messenger RNA, atau mRNA. Ribosom membaca asam amino dalam mRNA, yang berada di set triplet yang disebut kodon. Ada dua puluh asam amino.
Saat ribosom membaca mRNA, satu kodon pada satu waktu, mentransfer RNA (tRNA) membawa asam amino yang benar ke ribosom yang dapat mengikat setiap asam amino saat dibaca. Rantai asam amino terbentuk, sampai molekul protein dibuat. Tanpa makhluk hidup yang mengikuti dogma sentral, kehidupan akan berakhir dengan sangat cepat.
Ternyata ekson dan intron berperan penting dalam fungsi ini dan lainnya.
Pentingnya Exon dalam Evolusi
Sampai saat ini, ahli biologi tidak yakin mengapa replikasi DNA mencakup semua urutan gen, bahkan daerah non-coding. Ini adalah intronnya.
Intron disambung dan ekson terhubung, tetapi penyambungan dapat dilakukan secara selektif dan dalam kombinasi yang berbeda. Proses ini menciptakan jenis mRNA yang berbeda, tidak memiliki semua intron dan hanya mengandung ekson, yang disebut mRNA matang.
Molekul RNA pembawa pesan matang yang berbeda, tergantung pada proses penyambungan, menciptakan kemungkinan protein yang berbeda untuk diterjemahkan dari gen yang sama.
Variabilitas dimungkinkan oleh ekson dan penyambungan RNA atau penyambungan alternatif memungkinkan lompatan evolusi yang lebih cepat. Penyambungan alternatif juga menciptakan kemungkinan keragaman genetik yang lebih besar dalam populasi, diferensiasi sel dan organisme yang lebih kompleks dengan jumlah DNA yang lebih kecil.
Konten biologi molekuler terkait:
- Asam nukleat: Struktur, Fungsi, Jenis & Contoh
- Dogma Sentral (Ekspresi Gen): Pengertian, Langkah, Peraturan