Innehåll
Eukaryota celler har olika regioner eller segment inom deras DNA och RNA. Till exempel har det mänskliga genomet grupperingar som kallas introner och exoner i DNA- och RNA-kodande sekvenser.
introner är segment som inte kodar för specifika proteiner medan exoner kod för proteiner. En del människor hänvisar till introner som "skräp-DNA", men namnet är inte längre giltigt i molekylärbiologi eftersom dessa introner kan, och ofta, tjäna ett syfte.
Vad är intron och exoner?
Du kan dela in de olika regionerna av eukaryot DNA och RNA i två huvudkategorier: introner och exoner.
exoner är de kodande regionerna för DNA-sekvenser som motsvarar proteiner. Å andra sidan, introner är DNA / RNA som finns i utrymmena mellan exoner. De kodar inte, vilket betyder att de inte leder till proteinsyntes, men de är viktiga för genuttryck.
De genetisk kod består av nukleotidsekvenserna som bär genetisk information för en organisme. I den här triplettkoden, kallad a kodon, tre nukleotider eller baser kodar för en aminosyra. Cellerna kan bygga proteiner från aminosyrorna. Även om det bara finns fyra bastyper kan cellerna skapa 20 olika aminosyror från de proteinkodande generna.
När du tittar på den genetiska koden utgör exoner de kodande regionerna och intronerna finns mellan exonerna. Introner "skarvas" eller "skärs" ur mRNA-sekvensen och översätts därför inte till aminosyror under översättningsprocessen.
Varför är intron viktiga?
Introner skapar extra arbete för cellen eftersom de replikeras med varje division och celler måste ta bort introner för att göra den slutliga messenger-RNA-produkten (mRNA). Organismer måste ägna energi för att bli av med dem.
Så varför är de där?
Introner är viktiga för genuttryck och reglering. Cellen transkriberar introner för att bilda pre-mRNA. Introner kan också hjälpa till att kontrollera var vissa gener översätts.
I humana gener är cirka 97 procent av sekvenserna icke-kodande (den exakta procenten varierar beroende på vilken referens du använder), och introner spelar en viktig roll i genuttryck. Antalet introner i din kropp är större än exoner.
När forskare artificiellt tar bort introniska sekvenser kan uttrycket av en enda gen eller många gener minska. Introner kan ha regulatoriska sekvenser som styr genuttryck.
I vissa fall kan introner skapa små RNA-molekyler från bitarna som skärs ut. Beroende på genen kan olika områden av DNA / RNA också ändras från introner till exoner. Det här kallas alternativ skarvning och det tillåter samma DNA-sekvens att koda för flera olika proteiner.
Relaterad artikel: Nukleinsyror: Struktur, funktion, typer och exempel
Introner kan bildas mikro-RNA (miRNA), som hjälper upp- eller nedreglera genuttryck. Mikro RNA är enstaka RNA-molekyler som vanligtvis har cirka 22 nukleotider. De är involverade i genuttryck efter transkription och RNA-tystnad som hämmar genuttryck, så cellerna slutar producera speciella proteiner. Ett sätt att tänka på miRNA är att föreställa sig att de ger mindre störningar som avbryter mRNA.
Hur behandlas introner?
Under transkription kopierar cellen genen som ska göras pre-mRNA och inkluderar både introner och exoner. Cellen måste ta bort de icke-kodande regionerna från mRNA före översättning. RNA-skarvning tillåter cellen att ta bort intronsekvenser och gå med i exonerna för att göra kodande nukleotidsekvenser. Denna spliceosomal handling skapar moget mRNA från intronförlusten som kan fortsätta till översättning.
spliceosom, som är enzymkomplex med en kombination av RNA och protein, utför RNA-skarvning i cellerna för att skapa mRNA som endast har kodande sekvenser. Om de inte tar bort intronerna, kan cellen göra fel proteiner eller inte alls.
Introner har en markörsekvens eller skarvplats som en spliceosom kan känna igen, så den vet var man ska klippa på varje specifikt intron. Sedan kan spliceosomen limma eller ligera exonstyckena ihop.
Alternativ skarvning, som vi nämnde tidigare, tillåter celler att bilda två eller flera former av mRNA från samma gen, beroende på hur det skarvats. Cellerna i människor och andra organismer kan göra olika proteiner från mRNA-skarvning. Under alternativ skarvning, en pre-mRNA splitsas på två eller flera sätt. Skarvning skapar olika mogna mRNA som kodar för olika proteiner.