Introns vs Exons: Kakšne so podobnosti in razlike?

Introns in eksoni so podobni, ker sta oba del genetske kode celice, vendar sta različni, ker introni nekodirajo, eksoni pa kodirajo beljakovine. To pomeni, da kadar se gen uporablja za proizvodnjo beljakovin, se introni zavržejo, eksoni pa za sintezo beljakovin.

Ko celica izrazi določen gen, kopira zaporedje kodiranja DNA v jedru sel RNAali mRNA. MRNA izstopi iz jedra in gre v celico. Nato celica sintetizira beljakovine v skladu s kodnim zaporedjem. Beljakovine določajo, v kakšno celico postanejo in kaj počnejo.

Med tem postopkom se kopirajo introni in eksoni, ki tvorijo gen. Ekson, ki kodira dele kopirane DNA, se uporablja za tvorjenje beljakovin, vendar jih ločuje nekodiranje introni. Postopek spajanja odstrani introne in mRNA zapusti jedro samo z odseki eksonske RNA.

Čeprav so introni zavrženi, imajo tako eksoni kot introni vlogo pri proizvodnji beljakovin.

Exons so v korenu celične DNA, ki kodira z uporabo nukleinskih kislin. Najdemo jih v vseh živih celicah in tvorijo osnovo za kodirna zaporedja, na katerih temelji tvorba beljakovin v celicah.

Na splošno, prokarionti, ki v svojih genih nimajo jedra in imajo samo eksone, so enostavnejši organizmi kot evkarionti, ki vključujejo tako enocelične kot večcelične organizme.

Na enak način imajo zapletene celice introne, medtem ko preproste celice nimajo, kompleksne živali imajo več intronov kot preprosti organizmi. Na primer sadna muha Drosophila ima le štiri pare kromosomov in razmeroma malo intronov, medtem ko imamo ljudje 23 parov in več intronov. Čeprav je jasno, kateri deli človeškega genoma se uporabljajo za kodiranje proteinov, veliki segmenti nekodirajo in vključujejo introne.

DNK koda je sestavljena iz parov dušikove bazeadenin, timin, citozin in gvanin. Osnovi adenin in timin tvorita par, kot tudi baze citozin in gvanin. Štirje možni osnovni pari so poimenovani po prvi črki osnove, ki je prva: A, C, T in G.

Trije pari osnov tvorijo a kodon ki kodira določeno aminokislino. Ker obstajajo štiri možnosti za vsako od treh kodnih mest, obstajajo 4³ ali 64 možnih kodonov. Teh 64 kodonov kodira kode za zagon in zaustavitev ter 21 aminokislin z nekaj odvečnosti.

Med začetnim kopiranjem DNK v postopku, imenovanem prepis, tako introni kot eksoni se kopirajo na molekule pred mRNA. Introni se odstranijo iz pre-mRNA s spajanjem eksonov. Vsak vmesnik med eksonom in intronom je mesto spajanja.

Spajanje RNA poteka tako, da se introni odlepijo na mestu spajanja in tvorijo zanko. Nato se lahko združita oba sosednja segmenta eksonov.

Ta proces ustvarja zrelost mRNA molekule, ki zapustijo jedro in nadzorujejo prevajanje RNA, da tvorijo beljakovine. Introni se zavržejo, ker je postopek transkripcije namenjen sintetiziranju beljakovin, introni pa ne vsebujejo ustreznih kodonov.

Medtem ko je vloga eksonov pri izražanju genov, transkripciji in prevajanju v beljakovine jasna, imajo introni bolj subtilno vlogo. Introni lahko vplivajo na izražanje genov s svojo prisotnostjo na začetku eksona in lahko ustvarijo različne proteine ​​iz enega samega kodirnega zaporedja prek alternativno spajanje.

Introni lahko igrajo ključno vlogo pri spajanju genetskega zaporedja kodiranja na različne načine. Ko introne zavržemo iz pre-mRNA, da omogočimo tvorbo zrela mRNAlahko za seboj pustijo dele, da ustvarijo nova kodirajoča zaporedja, ki povzročijo nove beljakovine.

Če se zaporedje eksonskih segmentov spremeni, nastanejo drugi proteini glede na spremenjena kodonska zaporedja mRNA. Raznoliko zbiranje beljakovin lahko organizmom pomaga pri prilagajanju in preživetju.

Dokaz vloge intronov pri ustvarjanju evolucijske prednosti je njihovo preživetje v različnih fazah evolucije v zapletene organizme. Na primer, v skladu s člankom iz leta 2015 v Genomika in informatika, introni so lahko vir novih genov, z alternativnim spajanjem pa lahko introni ustvarijo spremembe obstoječih beljakovin.