ДНК је наслеђени материјал који организмима говори шта су и шта свака ћелија треба да ради. Четири нуклеотиди распоређују се у упарене секвенце унапред утврђеним редоследом специфичним за геном врсте и јединке. На први поглед ово ствара сву генетску разноликост унутар било које врсте, као и између врста.
Међутим, након детаљнијег испитивања, чини се да ДНК има много више.
На пример, једноставни организми имају тенденцију да имају једнако толико или више гена као и људски геном. Узимајући у обзир сложеност људског тела у поређењу са воћном мувом или још једноставнијим организмима, ово је тешко разумети. Одговор лежи у томе како сложени организми, укључујући људе, користе своје гене на замршенији начин.
Функција секвенци ДНК егзона и интрона
Различити делови гена могу се широко поделити у две категорије:
- Кодирање региона
- Некодирајуће регије
Позвани су некодирајући региони интронс. Они пружају организацију или неку врсту скеле за кодирајуће регионе гена. Кодирају се региони егзони. Када размишљате о „генима“, вероватно мислите конкретно на егзоне.
Често се регион гена који ће кодирати мења са другим регионима, у зависности од потреба организма. Према томе, било који део гена може да делује као интронска некодирајућа секвенца или као секвенца кодирања егзона.
На гену типично постоји већи број ексонских региона које спорадично прекидају интрони. Неки организми имају тенденцију да имају више интрона од других. Људски гени се састоје од приближно 25 посто интрона. Дужина региона егзона може варирати од мале шачице нуклеотидних база до хиљада база.
РНА Централне догме и гласника
Егзони су региони гена који пролазе кроз процес транскрипције и транслације. Процес је сложен, али поједностављена верзија се обично назива „Централна догма, "и изгледа овако:
ДНК ⇒ РНК ⇒ Протеини
РНК је готово идентичан ДНК и користи се за копирање, или преписати ДНК и преместите је из језгра у рибозом. Рибозом преводи копија како би се следила упутства за изградњу нових протеина.
У овом процесу, ДНК двострука завојница се распакује, остављајући половину сваког пара нуклеотидних база изложеном, а РНК прави копију. Копија се назива мессенгер РНА, или мРНК. Рибозом очитава аминокиселине у мРНК, које се налазе у триплетним скуповима који се називају кодонима. Постоји двадесет аминокиселина.
Како рибосом чита мРНК, један по један кодон преносе РНК (тРНА) уносе у рибозом исправне аминокиселине које се могу читати са сваком аминокиселином док се чита. Ствара се ланац аминокиселина, све док се не створи молекул протеина. Без живих бића која се придржавају централне догме, живот би се врло брзо завршио.
Испоставило се да егзони и интрони играју значајну улогу у овој функцији и другима.
Значај ексона у еволуцији
До недавно, биолози нису били сигурни зашто је репликација ДНК укључивала све секвенце гена, чак и некодирајуће регионе. То су били интрони.
Интрони се спајају и ексони повезују, али спајање се може извршити селективно и у различитим комбинацијама. Процес ствара другу врсту мРНК, којој недостају сви интрони и који садржи само ексоне, тзв зрела мРНК.
Различити зрели молекули РНК, у зависности од процеса спајања, стварају могућност да се различити протеини преводе из истог гена.
Варијабилност коју су омогућили егзони и Спајање РНК или алтернативно спајање омогућава брже скокове у еволуцији. Алтернативно спајање такође ствара могућност за већу генетску разноликост популација, диференцијацију ћелија и сложенијих организама са мањим количинама ДНК.
Садржај сродне молекуларне биологије:
- Нуклеинске киселине: Структура, функција, типови и примери
- Централна догма (експресија гена): Дефиниција, кораци, уредба