O DNA é o material herdado que diz aos organismos o que são e o que cada célula deve fazer. Quatro nucleotídeos organizam-se em sequências emparelhadas em uma ordem predeterminada específica para o genoma da espécie e do indivíduo. À primeira vista, isso cria toda a diversidade genética dentro de qualquer espécie, bem como entre as espécies.
Após um exame mais detalhado, porém, parece que há muito mais no DNA.
Por exemplo, organismos simples tendem a ter tantos ou mais genes quanto o genoma humano. Considerando a complexidade do corpo humano em comparação com uma mosca da fruta ou até mesmo organismos mais simples, isso é difícil de entender. A resposta está em como organismos complexos, incluindo humanos, fazem uso de seus genes de maneiras mais complexas.
A função das sequências de DNA de exon e íntron
As diferentes seções de um gene podem ser amplamente divididas em duas categorias:
- Regiões de codificação
- Regiões não codificantes
As regiões não codificantes são chamadas íntrons. Eles fornecem organização ou uma espécie de estrutura para as regiões codificadoras do gene. As regiões de codificação são chamadas
Freqüentemente, a região de um gene que vai codificar muda com outras regiões, dependendo das necessidades do organismo. Portanto, qualquer parte do gene pode operar como uma sequência não codificante de íntron ou como uma sequência de codificação de exon.
Normalmente, há várias regiões de exon em um gene, interrompidas esporadicamente por íntrons. Alguns organismos tendem a ter mais íntrons do que outros. Genes humanos consistem em aproximadamente 25 por cento introns. O comprimento das regiões do exon pode variar de um pequeno punhado de bases de nucleotídeos a milhares de bases.
O Dogma Central e o RNA mensageiro
Os exons são as regiões de um gene que passam pelo processo de transcrição e tradução. O processo é complexo, mas a versão simplificada é comumente chamada de "dogma central, "e tem esta aparência:
DNA ⇒ RNA ⇒ Proteína
RNA é quase idêntico ao DNA e é usado para copiar, ou transcrever o DNA e movê-lo do núcleo para o ribossomo. O ribossomo traduz a cópia para seguir as instruções para a construção de novas proteínas.
Nesse processo, a dupla hélice do DNA se descompacta, deixando metade de cada par de bases de nucleotídeo exposta, e o RNA faz uma cópia. A cópia é chamada de RNA mensageiro, ou mRNA. O ribossomo lê os aminoácidos no mRNA, que estão em conjuntos de trigêmeos chamados códons. Existem vinte aminoácidos.
Conforme o ribossomo lê o mRNA, um códon de cada vez, transfere o RNA (tRNA) trazem os aminoácidos corretos para o ribossomo, que podem se ligar a cada aminoácido à medida que são lidos. Uma cadeia de aminoácidos se forma, até que uma molécula de proteína seja formada. Sem as coisas vivas aderindo ao dogma central, a vida terminaria muito rapidamente.
Acontece que éxons e íntrons desempenham um papel significativo nessa função e em outras.
A Importância dos Exons na Evolução
Até recentemente, os biólogos não tinham certeza de por que a replicação do DNA incluía todas as sequências de genes, até mesmo as regiões não codificantes. Esses eram os introns.
Os introns são separados e os exons conectados, mas o splicing pode ser feito seletivamente e em combinações diferentes. O processo cria um tipo diferente de mRNA, sem todos os íntrons e contendo apenas exons, chamado mRNA maduro.
As diferentes moléculas de RNA mensageiro maduras, dependendo do processo de splicing, criam a possibilidade de diferentes proteínas serem traduzidas do mesmo gene.
A variabilidade possibilitada por exões e Splicing de RNA ou o splicing alternativo permite saltos mais rápidos na evolução. O splicing alternativo também cria a possibilidade de maior diversidade genética em populações, diferenciação de células e organismos mais complexos com menores quantidades de DNA.
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