Introns en exonen zijn vergelijkbaar omdat ze beide deel uitmaken van de genetische code van een cel, maar ze zijn verschillend omdat introns niet-coderend zijn, terwijl exons coderen voor eiwitten. Dit betekent dat wanneer een gen wordt gebruikt voor eiwitproductie, de introns worden weggegooid terwijl de exons worden gebruikt om het eiwit te synthetiseren.
Wanneer een cel een bepaald gen tot expressie brengt, kopieert het de DNA-coderende sequentie in de kern naar boodschapper RNAof mRNA. Het mRNA verlaat de kern en gaat de cel in. De cel synthetiseert vervolgens eiwitten volgens de coderende sequentie. De eiwitten bepalen wat voor cel het wordt en wat het doet.
Tijdens dit proces worden de introns en exons waaruit het gen bestaat beide gekopieerd. De exon-coderende delen van het gekopieerde DNA worden gebruikt voor het produceren van eiwitten, maar ze zijn gescheiden door niet-coderen intronen. Een splitsingsproces verwijdert de introns en het mRNA verlaat de kern met alleen exon-RNA-segmenten.
Hoewel de introns zijn weggegooid, spelen zowel exons als introns een rol bij de productie van eiwitten.
Overeenkomsten: introns en exons bevatten beide genetische code op basis van nucleïnezuren
Exons bevinden zich aan de basis van cel-DNA dat codeert met nucleïnezuren. Ze komen voor in alle levende cellen en vormen de basis voor de coderende sequenties die ten grondslag liggen aan de eiwitproductie in cellen. Introns zijn niet-coderende nucleïnezuursequenties die worden gevonden in eukaryoten, dit zijn organismen die bestaan uit cellen met een kern.
Over het algemeen, prokaryoten, die geen kern en alleen exons in hun genen hebben, zijn eenvoudigere organismen dan eukaryoten, die zowel eencellige als meercellige organismen omvatten.
Op dezelfde manier hebben complexe cellen introns en eenvoudige cellen niet, complexe dieren hebben meer introns dan eenvoudige organismen. Bijvoorbeeld de fruitvlieg Drosophila heeft slechts vier paar chromosomen en relatief weinig introns, terwijl mensen 23 paren en meer introns hebben. Hoewel het duidelijk is welke delen van het menselijk genoom worden gebruikt voor het coderen van eiwitten, zijn grote segmenten niet-coderend en bevatten ze introns.
Verschillen: Exons coderen voor eiwitten, introns niet
DNA code bestaat uit paren van de stikstofbasenadenine, thymine, cytosine en guanine. De basen adenine en thymine vormen een paar, evenals de basen cytosine en guanine. De vier mogelijke basenparen zijn genoemd naar de eerste letter van de base die eerst komt: A, C, T en G.
Drie paar basen vormen a codon dat codeert voor een bepaald aminozuur. Aangezien er vier mogelijkheden zijn voor elk van de drie codeplaatsen, zijn er 43 of 64 mogelijke codons. Deze 64 codons coderen zowel voor start- en stopcodes als voor 21 aminozuren, met enige redundantie.
Tijdens het eerste kopiëren van het DNA in een proces genaamd transcriptieworden zowel introns als exons gekopieerd op pre-mRNA-moleculen. De introns worden uit het pre-mRNA verwijderd door de exons aan elkaar te splitsen. Elke interface tussen een exon en een intron is een splitsingsplaats.
RNA-splitsing vindt plaats met de introns die loskomen op een splitsingsplaats en een lus vormen. De twee aangrenzende exonsegmenten kunnen dan samenkomen.
Dit proces creëert volwassen mRNA moleculen die de kern verlaten en de RNA-translatie controleren om eiwitten te vormen. De introns worden weggegooid omdat het transcriptieproces gericht is op het synthetiseren van eiwitten en de introns geen relevante codons bevatten.
Introns en exons zijn vergelijkbaar omdat ze allebei te maken hebben met eiwitsynthese
Hoewel de rol van exons bij genexpressie, transcriptie en translatie in eiwitten duidelijk is, spelen introns een subtielere rol. Introns kunnen genexpressie beïnvloeden door hun aanwezigheid aan het begin van een exon, en ze kunnen verschillende eiwitten creëren uit een enkele coderende sequentie door middel van alternatieve splicing.
Introns kunnen op verschillende manieren een sleutelrol spelen bij het splitsen van de genetische coderende sequentie. Wanneer introns worden verwijderd uit pre-mRNA om de vorming van volwassen mRNA, kunnen ze delen achterlaten om nieuwe coderende sequenties te creëren die resulteren in nieuwe eiwitten.
Als de volgorde van exonsegmenten wordt gewijzigd, worden andere eiwitten gevormd volgens de gewijzigde mRNA-codonsequenties. Een meer diverse eiwitverzameling kan organismen helpen zich aan te passen en te overleven.
Het bewijs van de rol van introns bij het produceren van een evolutionair voordeel is hun overleving over de verschillende stadia van evolutie tot complexe organismen. Volgens een artikel uit 2015 in Genomica en InformaticaIntrons kunnen een bron zijn van nieuwe genen en door alternatieve splicing kunnen introns variaties van bestaande eiwitten genereren.