Эукариотические клетки имеют разные области или сегменты в пределах их ДНК и РНК. Например, в геноме человека есть группы, называемые интронами и экзонами в кодирующих последовательностях ДНК и РНК.
Интроны сегменты, которые не кодируют определенные белки, в то время как экзоны код для белков. Некоторые люди называют интроны «мусорной ДНК», но это название больше не актуально в молекулярной биологии, потому что эти интроны могут служить и часто служат определенной цели.
Что такое интроны и экзоны?
Вы можете разделить различные области эукариотической ДНК и РНК на две основные категории: интроны а также экзоны.
Экзоны кодирующие области последовательностей ДНК, которые соответствуют белкам. С другой стороны, интроны ДНК / РНК, обнаруженные в промежутках между экзонами. Они не кодируют, то есть не приводят к синтезу белка, но важны для экспрессия гена.
В генетический код состоит из нуклеотидных последовательностей, которые несут генетическую информацию для организма. В этом триплетном коде, называемом
Когда вы смотрите на генетический код, экзоны составляют кодирующие области, а интроны существуют между экзонами. Интроны «сплайсируются» или «вырезаются» из последовательности мРНК и, таким образом, не транслируются в аминокислоты в процессе трансляции.
Почему важны интроны?
Интроны создают дополнительную работу для клетки, потому что они реплицируются с каждым делением, и клетки должны удалить интроны, чтобы сделать окончательный результат. информационная РНК (мРНК) продукт. Организмы должны тратить энергию, чтобы избавиться от них.
Так почему они там?
Интроны важны для экспрессия и регуляция генов. Клетка транскрибирует интроны, чтобы помочь сформировать пре-мРНК. Интроны также могут помочь контролировать, где транслируются определенные гены.
В генах человека около 97 процентов последовательностей не кодируют (точный процент варьируется в зависимости от того, какую ссылку вы используете), а интроны играют жизненно важную роль в экспрессии генов. Количество интронов в вашем теле больше, чем экзонов.
Когда исследователи искусственно удаляют интронные последовательности, экспрессия одного или нескольких генов может снизиться. Интроны могут иметь регуляторные последовательности, контролирующие экспрессию генов.
В некоторых случаях интроны могут создавать небольшие Молекулы РНК из вырезанных кусочков. Также, в зависимости от гена, разные участки ДНК / РНК могут изменяться от интронов к экзонам. Это называется альтернативное сращивание и это позволяет одной и той же последовательности ДНК кодировать несколько разных белков.
Связанная статья: Нуклеиновые кислоты: структура, функция, типы и примеры
Интроны могут образовывать микро РНК (miRNA), которая помогает повышать или понижать экспрессию генов. Микро РНК - это отдельные цепи молекул РНК, которые обычно содержат около 22 нуклеотидов. Они участвуют в экспрессии генов после транскрипции и подавлении РНК, что подавляет экспрессию генов, поэтому клетки перестают производить определенные белки. Один из способов представить себе miRNA - представить, что они обеспечивают незначительное вмешательство, которое прерывает мРНК.
Как обрабатываются интроны?
Во время транскрипции клетка копирует ген, чтобы произвести пре-мРНК и включает как интроны, так и экзоны. Перед трансляцией клетка должна удалить некодирующие области из мРНК. Сплайсинг РНК позволяет клетке удалять интронные последовательности и соединять экзоны для создания кодирующих нуклеотидных последовательностей. Это сплайсосомное действие создает зрелую мРНК из потери интрона, которая может продолжать трансляцию.
Сплайсосомы, которые представляют собой ферментные комплексы с комбинацией РНК и белка, осуществляют Сплайсинг РНК в клетках для создания мРНК, имеющей только кодирующие последовательности. Если они не удаляют интроны, клетка может производить неправильные белки или вообще ничего не производить.
Интроны имеют маркерную последовательность или сайт сплайсинга, который может распознать сплайсосома, поэтому она знает, где разрезать каждый конкретный интрон. Затем сплайсосома может склеивать или лигировать части экзона вместе.
Альтернативный сплайсинг, как мы упоминали ранее, позволяет клеткам формировать две или более форм мРНК из одного и того же гена, в зависимости от того, как он сплайсирован. Клетки человека и других организмов могут производить различные белки в результате сплайсинга мРНК. В течение альтернативное сращивание, одна пре-мРНК сплайсируется двумя или более способами. Сплайсинг создает разные зрелые мРНК, которые кодируют разные белки.