ADN-ul este materialul moștenit care spune organismelor ce sunt și ce ar trebui să facă fiecare celulă. Patru nucleotide aranjează-se în secvențe împerecheate într-o ordine predeterminată specifică genomului speciei și al individului. La prima vedere, acest lucru creează întreaga diversitate genetică în cadrul oricărei specii date, precum și între specii.
La o examinare mai atentă, totuși, se pare că există mult mai mult în ADN.
De exemplu, organismele simple tind să aibă la fel de multe sau mai multe gene ca genomul uman. Având în vedere complexitatea corpului uman în comparație cu o muscă a fructelor sau chiar cu organisme mai simple, acest lucru este dificil de înțeles. Răspunsul constă în modul în care organismele complexe, inclusiv oamenii, își folosesc genele în moduri mai complicate.
Funcția secvențelor ADN Exon și Intron
Diferitele secțiuni ale unei gene pot fi împărțite în două categorii:
- Regiuni de codificare
- Regiuni necodificate
Regiunile necodificate sunt numite introni. Acestea asigură organizarea sau un fel de schele către regiunile de codificare ale genei. Regiunile de codare sunt numite
exoni. Când vă gândiți la „gene”, probabil că vă gândiți în mod special la exoni.Adesea, regiunea unei gene care urmează să fie codificatoare se schimbă cu alte regiuni, în funcție de nevoile organismului. Prin urmare, orice parte a genei poate funcționa ca o secvență intron necodificatoare sau ca o secvență de codificare a exonului.
Există de obicei un număr de regiuni ale exonului pe o genă, întrerupte sporadic de introni. Unele organisme tind să aibă mai mulți introni decât alții. Genele umane constau în aproximativ 25 la sută introni. Lungimea regiunilor exonului poate varia de la o mică mână de baze nucleotidice la mii de baze.
Dogma centrală și ARN-ul Messenger
Exonii sunt regiunile unei gene care suferă procesul de transcripție și traducere. Procesul este complex, dar versiunea simplificată este denumită în mod obișnuit „dogma centrala, "și arată astfel:
ADN ⇒ ARN ⇒ Proteine
ARN este aproape identic cu ADN-ul și este folosit pentru a copia sau transcrie ADN-ul și îl mută din nucleu la ribozom. Ribozomul traduce copia pentru a urma instrucțiunile de construire a proteinelor noi.
În acest proces, ADN-ul dublu helix se dezarhivează, lăsând expusă o jumătate din fiecare pereche de baze nucleotidice, iar ARN face o copie. Copia se numește ARN messenger sau ARNm. Ribozomul citește aminoacizii din ARNm, care se află în seturi de triplete numite codoni. Există douăzeci de aminoacizi.
Pe măsură ce ribozomul citește ARNm, un codon la un moment dat, transferă ARN (ARNt) aduceți aminoacizii corecți în ribozom care se pot lega cu fiecare aminoacid în timp ce este citit. Se formează un lanț de aminoacizi, până se formează o moleculă proteică. Fără lucrurile vii care aderă la dogma centrală, viața s-ar sfârși foarte repede.
Se pare că exonii și intronii joacă un rol semnificativ în această funcție și în altele.
Importanța exonilor în evoluție
Până de curând, biologii nu erau siguri de ce replicarea ADN-ului a inclus toate secvențele genetice, chiar și regiunile necodificate. Acestea au fost intronii.
Intronii sunt îmbinați și exonii conectați, dar îmbinarea se poate face selectiv și în diferite combinații. Procesul creează un alt tip de ARNm, lipsit de toți intronii și conținând numai exoni, numiți ARNm matur.
Diferitele molecule ARN mesager mature, în funcție de procesul de îmbinare, creează posibilitatea ca diferite proteine să fie traduse din aceeași genă.
Variabilitatea posibilă de exoni și Splicarea ARN-ului sau îmbinarea alternativă permite salturi mai rapide în evoluție. Împletirea alternativă creează, de asemenea, posibilitatea unei diversități genetice mai mari în populații, diferențierea celulelor și a organismelor mai complexe cu cantități mai mici de ADN.
Conținut de biologie moleculară conexă:
- Acizi nucleici: Structură, funcție, tipuri și exemple
- Dogma centrală (expresie genică): Definiție, pași, regulament