DNAは、生物が何であるか、そして各細胞が何をすべきかを生物に伝える遺伝物質です。 四 ヌクレオチド 種および個体のゲノムに固有の所定の順序でペアの配列に自分自身を配置します。 一見すると、これにより、特定の種内だけでなく、種間でもすべての遺伝的多様性が生まれます。
しかし、詳しく調べてみると、DNAにはもっと多くのことがあるようです。
たとえば、単純な生物は、 ヒトゲノム. ショウジョウバエやさらに単純な生物と比較した人体の複雑さを考えると、これは理解するのが難しいです。 答えは、人間を含む複雑な生物がどのように遺伝子をより複雑な方法で利用するかにあります。
エクソンとイントロンのDNA配列の機能
遺伝子のさまざまなセクションは、大きく2つのカテゴリに分類できます。
- コーディング領域
- 非コード領域
非コーディング領域はと呼ばれます イントロン. それらは、遺伝子のコード領域に組織化または一種の足場を提供します。 コーディング領域は呼ばれます エクソン. あなたが「遺伝子」について考えるとき、あなたはおそらく特にエクソンについて考えています。
多くの場合、生物のニーズに応じて、コーディングする遺伝子の領域が他の領域と切り替わります。 したがって、遺伝子のどの部分もイントロンの非コード配列として機能することができます または エクソンコード配列として。
通常、遺伝子には多数のエクソン領域があり、イントロンによって散発的に中断されます。 一部の生物は他の生物よりも多くのイントロンを持っている傾向があります。 人間の遺伝子は約で構成されています 25パーセントのイントロン. エクソン領域の長さは、ほんの一握りのヌクレオチド塩基から数千塩基までさまざまです。
セントラルドグマとメッセンジャーRNA
エクソンは、転写と翻訳のプロセスを経る遺伝子の領域です。 プロセスは複雑ですが、簡略化されたバージョンは一般に「セントラルドグマ、」と次のようになります。
DNA⇒RNA⇒タンパク質
RNA DNAとほぼ同じであり、コピーに使用されます。 書き写す DNAを核からリボソームに移動します。 リボソーム 翻訳する 新しいタンパク質を構築するための指示に従うためのコピー。
このプロセスでは、DNA二重らせんが解凍され、各ヌクレオチド塩基対の半分が露出したままになり、RNAがコピーを作成します。 コピーはメッセンジャーRNA、または mRNA. リボソームは、コドンと呼ばれるトリプレットセットにあるmRNAのアミノ酸を読み取ります。 20個のアミノ酸があります。
リボソームがmRNAを読み取ると、一度に1つのコドンが、RNAを転送します（tRNA）読み取られるときに各アミノ酸と結合できるリボソームに正しいアミノ酸を持ってきます。 タンパク質分子が作られるまで、アミノ酸の鎖が形成されます。 セントラルドグマに生き物が付着していなければ、人生はすぐに終わります。
エクソンとイントロンがこの機能や他の機能で重要な役割を果たしていることがわかりました。
進化におけるエクソンの重要性
最近まで、生物学者は、DNA複製にすべての遺伝子配列が含まれている理由が不明でした。非コード領域も含まれていました。 これらはイントロンでした。
イントロンはスプライシングされ、エクソンは接続されますが、スプライシングは選択的に、さまざまな組み合わせで行うことができます。 このプロセスは、すべてのイントロンを欠き、エクソンのみを含む、異なる種類のmRNAを作成します。 成熟したmRNA.
スプライシングプロセスに応じて、異なる成熟メッセンジャーRNA分子は、異なるタンパク質が同じ遺伝子から翻訳される可能性を生み出します。
エクソンと RNAスプライシング または選択的スプライシングは進化のより速い飛躍を可能にします。 選択的スプライシングはまた、集団におけるより大きな遺伝的多様性、細胞の分化、およびより少量のDNAを含むより複雑な生物の可能性を生み出します。
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