Innehåll
- Funktionen för Exon och Intron DNA-sekvenser
- The Central Dogma and Messenger RNA
- Betydelsen av exoner i evolutionen
DNA är det ärvda materialet som berättar organismer vad de är och vad varje cell ska göra. fyra nukleotider ordna sig i parade sekvenser i en förbestämd ordning specifik för arten och individernas genom. Vid första anblicken skapar detta all den genetiska mångfalden inom en given art och mellan arter.
Vid en närmare undersökning verkar det dock som om det finns mycket mer till DNA.
Till exempel tenderar enkla organismer att ha lika många eller fler gener som det mänskliga genomet. Med tanke på den mänskliga kroppens komplexitet jämfört med en fruktfluga eller ännu enklare organismer är detta svårt att förstå. Svaret ligger i hur komplexa organismer, inklusive människor, använder sina gener på mer intrikata sätt.
Funktionen för Exon och Intron DNA-sekvenser
De olika delarna av en gen kan i stort sett delas in i två kategorier:
De icke-kodande regionerna kallas introner. De tillhandahåller organisation eller ett slags ställning till genens kodande regioner. De kodande regionerna kallas exoner. När du tänker på "gener" tänker du förmodligen specifikt på exoner.
Ofta byter regionen för en gen som kommer att kodas med andra regioner, beroende på behoven hos organismen. Därför kan vilken del av genen som helst fungera som en icke-kodande sekvens av intron eller som en exon-kodningssekvens.
Det finns vanligtvis ett antal exonregioner på en gen, sporadiskt avbruten av introner. Vissa organismer tenderar att ha fler introner än andra. Mänskliga gener består av ungefär 25 procent introner. Längden på exonregioner kan variera från en liten handfull nukleotidbaser till tusentals baser.
The Central Dogma and Messenger RNA
Exoner är regionerna i en gen som genomgår processen med transkription och translation. Processen är komplex, men den förenklade versionen kallas ofta "central dogma, "och ser så här ut:
DNA ⇒ RNA ⇒ Protein
RNA är nästan identisk med DNA och används för att kopiera, eller transkribera DNA och flytta det ut ur kärnan till ribosomen. Ribbosomen översätter kopian för att följa anvisningarna för att bygga nya proteiner.
I denna process lossas DNA-dubbelspiralen och lämnar hälften av varje nukleotidbaspar exponerat och RNA gör en kopia. Kopian kallas messenger RNA, eller mRNA. Ribosomen avläser aminosyrorna i mRNA, som finns i tripletsatser som kallas kodoner. Det finns tjugo aminosyror.
När ribosomen läser mRNA, överför ett kodon i taget RNA (tRNA) ta med de korrekta aminosyrorna till ribosomen som kan binda till varje aminosyra när den läses. En kedja av aminosyra bildas tills en proteinmolekyl är gjord. Utan att levande saker höll fast vid den centrala dogmen, skulle livet ta slut mycket snabbt.
Det visar sig att exoner och introner spelar en viktig roll i denna funktion och andra.
Betydelsen av exoner i evolutionen
Fram till nyligen var biologer osäkra på varför DNA-replikation inkluderade alla gensekvenserna, även de icke-kodande regionerna. Det var intronerna.
Intronerna delas ut och exonerna ansluts, men skarvningen kan göras selektivt och i olika kombinationer. Processen skapar en annan typ av mRNA, saknar alla introner och innehåller endast exoner, kallad mogen mRNA.
Beroende på skarvningsprocessen skapar de olika mogna RNA-molekylerna möjligheten för olika proteiner att översättas från samma gen.
Variabiliteten möjliggjord genom exons och RNA-skarvning eller alternativ skarvning möjliggör snabbare språng i utvecklingen. Alternativ skarvning skapar också möjligheten till större genetisk mångfald i populationer, differentiering av celler och mer komplexa organismer med mindre mängder DNA.
Relaterat molekylärbiologiinnehåll: