Vsebina
DNK je podedovani material, ki organizmom pove, kakšni so in kaj bi morala narediti vsaka celica. Štiri nukleotidi razporedite v seznanjene zaporedje v vnaprej določenem vrstnem redu, značilnem za genom vrst in posameznikov. Na prvi pogled to ustvarja vso gensko raznolikost znotraj katere koli vrste, pa tudi med vrstami.
Po natančnejšem pregledu pa se zdi, da je DNK veliko več.
Na primer, preprosti organizmi imajo enako veliko ali več genov kot človeški genom. Glede na zapletenost človeškega telesa v primerjavi s sadno muho ali celo preprostejšimi organizmi je to težko razumeti. Odgovor je v tem, kako zapleteni organizmi, vključno s človekom, uporabljajo svoje gene na bolj zapletene načine.
Funkcija zaporedja DNK Exon in Intron
Različne odseke gena lahko razdelimo na dve kategoriji:
Pokliče se območja, ki ne kodirajo introni. Zagotavljajo organizacijo ali nekakšno ogrodje kodirnim območjem gena. Pokliče se območja kodiranja eksoni. Ko mislite na "gene", verjetno razmišljate posebej o eksonih.
Pogosto se regija gena, ki bo kodirala, preklopi z drugimi regijami, odvisno od potreb organizma. Zato lahko kateri koli del gena deluje kot intronsko nekodirajoče zaporedje ali kot zaporedje kodiranja eksona.
Na genu je običajno veliko eksonskih regij, ki jih sčasoma prekinjajo introni. Nekateri organizmi imajo ponavadi več intronov kot drugi. Človeški geni so sestavljeni iz približno 25 odstotkov intronov. Dolžina regij eksona se lahko razlikuje od majhne nukleotidne baze do tisoč baz.
Osrednja dogma in glasnik RNA
Eksoni so regije gena, ki so podvrženi prepisu in prevajanju. Postopek je zapleten, vendar se poenostavljena različica običajno imenuje "osrednja dogma, "in izgleda tako:
DNA ⇒ RNA ⇒ beljakovine
RNA je skoraj enak DNK in se uporablja za kopiranje oz prepisati DNK in jo premaknejo iz jedra v ribosom. Ribosom prevaja kopijo, da sledimo navodilom za gradnjo novih beljakovin.
Pri tem postopku se dvojna vijačnica DNK odklepa, pri čemer je izpostavljena polovica vsakega osnovnega para nukleotidov, RNA pa naredi kopijo. Kopija se imenuje messenger RNA ali mRNA. Ribosom bere aminokisline v mRNA, ki so v trojnih sklopih, imenovanih kodoni. Obstaja dvajset aminokislin.
Ko ribosom bere mRNA, en kodon naenkrat prenese RNA (tRNA) v ribosom vnesti pravilne aminokisline, ki se lahko vežejo z vsako aminokislino, ko se odčita. Do nastanka beljakovinske molekule se tvori veriga aminokislin. Brez živega bitja, ki bi se držalo osrednje dogme, bi se življenje zelo hitro končalo.
Izkazalo se je, da v tej funkciji igrajo pomembno vlogo tudi eksoni in introni.
Pomen eksonov v evoluciji
Do nedavnega biologi niso bili prepričani, zakaj je replikacija DNA vključevala vsa genska zaporedja, celo nekodirajoča področja. To so bili introni.
Introni so izrezani in eksoni povezani, toda spajanje se lahko izvede selektivno in v različnih kombinacijah. Postopek ustvarja drugačno vrsto mRNA, ki ji primanjkuje vseh intronov in vsebuje samo eksone, imenovane zrela mRNA.
Molekule RNA zrelega messengerja, odvisno od postopka spajanja, ustvarjajo možnost, da se različni proteini prevedejo iz istega gena.
Spremenljivost, ki jo omogočajo eksoni in Spajanje RNA ali alternativno spajanje omogoča hitrejše preskoke v evoluciji. Alternativno spajanje ustvarja tudi možnost večje genske raznolikosti v populaciji, diferenciacije celic in bolj zapletenih organizmov z manjšimi količinami DNK.
Sorodna vsebnost molekularne biologije: