Vsebina
Evkariontske celice imajo v svoji DNK in RNK različne regije ali segmente. Na primer, človeški genom ima v kodirajočih zaporedjih DNK in RNK skupine, ki jih imenujemo introni in eksoni.
Introni so segmenti, ki ne kodirajo določenih beljakovin, medtem ko eksoni koda za beljakovine. Nekateri ljudje navajajo introne kot "neželeno DNK", vendar ime v molekularni biologiji ne velja več, ker lahko ti introni in pogosto služijo svojemu namenu.
Kaj so Introni in eksoni?
Različne regije evkariontske DNK in RNK lahko razdelite na dve glavni kategoriji: introni in eksoni.
Ekson so kodirna področja zaporedja DNK, ki ustrezajo beljakovinam. Po drugi strani, introni so DNK / RNA, ki jih najdemo v presledkih med eksoni. So nekodirane, kar pomeni, da ne vodijo do sinteze beljakovin, vendar so pomembne za gensko izražanje.
The genetska koda sestoji iz nukleotidnih zaporedij, ki prenašajo genske informacije za organizem. V tej trojni kodi, imenovani a kodon, tri nukleotide ali baze označujejo eno aminokislino. Celice lahko tvorijo beljakovine iz aminokislin. Čeprav obstajajo samo štiri osnovne vrste, lahko celice iz gena, ki kodira beljakovine, naredijo 20 različnih aminokislin.
Ko pogledate gensko kodo, eksoni sestavljajo kodirna območja in introni obstajajo med eksoni. Introni so "zlepljeni" ali "izrezani" iz zaporedja mRNA in se zato med postopkom prevajanja ne prevedejo v aminokisline.
Zakaj so Introni pomembni?
Introni ustvarjajo dodatno delo za celico, ker se razmnožujejo z vsako delitvijo, celice pa morajo odstraniti introne, da naredijo končni izdelek mesna RNA (mRNA). Organizmi morajo nameniti energijo, da se jih znebijo.
Zakaj so torej tam?
Introni so pomembni za genska ekspresija in regulacija. Celica prepisuje introne, da pomaga tvoriti pre-mRNA. Introni lahko pomagajo tudi pri nadzoru, kje so določeni geni prevedeni.
V človeških genih je približno 97 odstotkov sekvenc nekodiranih (natančni odstotek se razlikuje glede na to, katero referenco uporabljate) in introni imajo ključno vlogo pri izražanju genov. Število intronov v telesu je večje od eksonov.
Ko raziskovalci umetno odstranijo intronske sekvence, lahko izražanje enega samega gena ali številnih genov popusti. Introni imajo lahko regulativne sekvence, ki nadzorujejo izražanje genov.
V nekaterih primerih lahko introni naredijo majhne molekule RNA iz izrezanih kosov. Tudi glede na gen se lahko različna področja DNK / RNK spreminjajo od intronov do eksonov. To se imenuje alternativno spajanje in omogoča, da isto zaporedje DNK kodira več različnih proteinov.
Sorodni članek: Nukleinske kisline: zgradba, delovanje, vrste in primeri
Introni se lahko tvorijo mikro RNA (miRNA), ki pomaga nadgraditi gensko izražanje navzgor ali navzdol. Mikro RNA so enojni nizi molekul RNA, ki imajo običajno približno 22 nukleotidov. Vpleteni so v ekspresijo genov po prepisovanju in utišanje RNA, ki zavira gensko ekspresijo, zato celice prenehajo proizvajati določene proteine. Eden od načinov razmišljanja o miRNAh je, da si predstavljamo, da zagotavljajo manjše motnje, ki prekinjajo mRNA.
Kako se predelajo Introni?
Med prepisovanjem celica kopira gen, ki ga je naredil pred-mRNA in vključuje tako introne kot eksone. Celica mora pred prevodom odstraniti nekodirajoča področja iz mRNA. Spajanje RNA omogoča celici, da odstrani zaporedja intronov in se pridruži eksonom, da naredi kodiranje nukleotidnih zaporedij. To spliceosomsko delovanje ustvarja zrelo mRNA iz izgube introna, ki se lahko nadaljuje na prevod.
Spliceosomi, ki so encimski kompleksi s kombinacijo RNA in proteina Spajanje RNA v celicah narediti mRNA, ki ima samo kodirna zaporedja. Če ne odstranijo intronov, potem lahko celica naredi napačne beljakovine ali pa sploh nič.
Introni imajo zaporedje označevalcev ali spletno mesto, ki ga lahko spliceosom prepozna, tako da ve, kje seči na posamezno introno. Nato lahko spliceosom lepi ali zveže koščke exona skupaj.
Alternativno spajanje, kot smo že omenili, omogoča celicam, da tvorijo dve ali več oblik mRNA iz istega gena, odvisno od tega, kako je spojeno. Celice pri ljudeh in drugih organizmih lahko tvorijo različne beljakovine iz spajanja mRNA. Med alternativno spajanje, je ena pred-mRNA razdeljena na dva ali več načinov. Spajanje ustvarja različne zrele mRNA, ki kodirajo različne proteine.