Экзон: определение, функция и значение в сплайсинге РНК

ДНК - это унаследованный материал, который сообщает организмам, что они из себя представляют и что должна делать каждая клетка. Четыре нуклеотиды располагаются в парных последовательностях в заранее определенном порядке, специфичном для генома вида и индивидуума. На первый взгляд, это создает все генетическое разнообразие внутри любого данного вида, а также между видами.

Однако при ближайшем рассмотрении оказывается, что ДНК - это гораздо больше.

Например, простые организмы, как правило, имеют столько же или больше генов, сколько и человеческий геном. Учитывая сложность человеческого тела по сравнению с плодовой мушкой или даже более простыми организмами, это трудно понять. Ответ заключается в том, как сложные организмы, включая человека, используют свои гены более изощренными способами.

Функция экзонных и интронных последовательностей ДНК

Различные части гена можно условно разделить на две категории:

  1. Кодирующие регионы
  2. Некодирующие регионы

Некодирующие области называются интроны. Они обеспечивают организацию или своего рода основу для кодирующих областей гена. Кодирующие области называются

instagram story viewer
экзоны. Когда вы думаете о «генах», вы, вероятно, думаете конкретно об экзонах.

Часто участок гена, который будет кодировать, переключается с другими участками в зависимости от потребностей организма. Следовательно, любая часть гена может работать как некодирующая последовательность интрона. или же как последовательность, кодирующую экзон.

Как правило, в гене есть несколько участков экзона, время от времени прерываемых интронами. У некоторых организмов интронов больше, чем у других. Гены человека состоят примерно из 25 процентов интронов. Длина участков экзона может варьироваться от небольшого количества нуклеотидных оснований до тысяч оснований.

Центральная догма и РНК-вестник

Экзоны - это участки гена, которые подвергаются процессу транскрипции и трансляции. Процесс сложный, но упрощенную версию обычно называют "центральная догма, "и выглядит так:

ДНК ⇒ РНК ⇒ Белок

РНК почти идентична ДНК и используется для копирования, или расшифровывать ДНК и переместите ее из ядра в рибосому. Рибосома переводит копию, чтобы следовать инструкциям по созданию новых белков.

В этом процессе двойная спираль ДНК расстегивается, оставляя открытой половину каждой пары нуклеотидных оснований, и РНК создает копию. Копия называется информационной РНК, или мРНК. Рибосома считывает аминокислоты в мРНК, которые находятся в триплетных наборах, называемых кодонами. Всего двадцать аминокислот.

Когда рибосома считывает мРНК, по одному кодону за раз, передают РНК (тРНК) приносят в рибосому правильные аминокислоты, которые могут связываться с каждой аминокислотой при чтении. Формируется цепочка аминокислот, пока не образуется молекула белка. Без живых существ, придерживающихся центральной догмы, жизнь закончилась бы очень быстро.

Оказывается, экзоны и интроны играют важную роль в этой и других функциях.

Важность экзонов в эволюции

До недавнего времени биологи не знали, почему репликация ДНК включает все последовательности генов, даже некодирующие области. Это были интроны.

Интроны сплайсируются, а экзоны соединяются, но сплайсинг может производиться выборочно и в различных комбинациях. В результате создается мРНК другого типа, не содержащая всех интронов и содержащая только экзоны, называемая зрелая мРНК.

Различные молекулы зрелой матричной РНК, в зависимости от процесса сплайсинга, создают возможность для разных белков транслироваться с одного и того же гена.

Вариабельность стала возможной благодаря экзонам и Сплайсинг РНК или альтернативное сращивание позволяет сделать более быстрый скачок в эволюции. Альтернативный сплайсинг также создает возможность для большего генетического разнообразия в популяциях, дифференциации клеток и более сложных организмов с меньшим количеством ДНК.

Связанное содержание молекулярной биологии:

  • Нуклеиновые кислоты: Структура, функции, типы и примеры
  • Центральная догма (экспрессия гена): Определение, Шаги, Регулирование
Teachs.ru
  • Доля
instagram viewer