Sisu
- Eksoni ja introni DNA järjestuste funktsioon
- Keskne dogma ja Messengeri RNA
- Eksonite tähtsus evolutsioonis
DNA on pärilik materjal, mis ütleb organismidele, mis nad on ja mida iga rakk peaks tegema. Neli nukleotiidid korraldavad end paarisjärjestusena eelnevalt kindlaksmääratud järjekorras, mis on spetsiifiline liigi ja indiviidi genoomile. Esmapilgul loob see geneetilise mitmekesisuse kõigi liikide sees, aga ka liikide vahel.
Lähemal uurimisel selgub siiski, et DNA-s on palju muud.
Näiteks kipuvad lihtsad organismid omama täpselt sama palju või rohkem geene kui inimese genoom. Arvestades inimkeha keerukust võrreldes puuviljakärbeste või veelgi lihtsamate organismidega, on seda raske mõista. Vastus peitub selles, kuidas keerulised organismid, sealhulgas inimesed, kasutavad oma geene keerukamal viisil.
Eksoni ja introni DNA järjestuste funktsioon
Geeni erinevad sektsioonid võib üldjoontes jagada kahte kategooriasse:
Mittekodeerivaid piirkondi nimetatakse intronid. Need pakuvad geeni kodeerivatele piirkondadele organisatsiooni või omamoodi tellinguid. Kodeerivaid piirkondi nimetatakse eksonid. Kui mõelda "geenidele", mõtlete tõenäoliselt konkreetselt eksonitele.
Sageli vahetub kodeeritava geeni piirkond teiste piirkondadega, sõltuvalt organismi vajadustest. Seetõttu võib geeni ükskõik milline osa toimida introni mittekodeeriva järjestusena või eksonit kodeeriva järjestusena.
Geenis on tavaliselt mitu eksonipiirkonda, mille katkestavad intronid. Mõnel organismil on tavaliselt rohkem introne kui teistel. Inimese geenid koosnevad umbes 25 protsenti intronitest. Eksonipiirkondade pikkus võib varieeruda väikesest peotäis nukleotiidi aluseid tuhandete alusteni.
Keskne dogma ja Messengeri RNA
Eksonid on geeni piirkonnad, mis läbivad transkriptsiooni ja translatsiooni. Protsess on keeruline, kuid lihtsustatud versiooni nimetatakse tavaliselt "keskne dogma, "ja näeb välja selline:
DNA ⇒ RNA ⇒ valk
RNA on peaaegu identne DNAga ja seda kasutatakse kopeerimiseks või transkribeerima DNA ja viige see tuumast välja ribosoomi. Ribosoom tõlgib koopia, et järgida juhiseid uute valkude ehitamiseks.
Selle protsessi käigus toimub DNA topeltheeliksi lahtipakkimine, jättes iga nukleotiidi aluspaari pooleks ning RNA teeb koopia. Koopiat nimetatakse Messenger RNA-ks või mRNA. Ribosoom loeb mRNA-s olevad aminohapped, mis asuvad kolmikkomplektides, mida nimetatakse koodoniteks. Seal on kakskümmend aminohapet.
Kui ribosoom loeb mRNA-d, kannavad üks koodon korraga RNA (tRNA) viige ribosoomi õiged aminohapped, mis võivad lugedes iga aminohappega seonduda. Moodustatakse aminohapete ahel, kuni valgu molekul valmistatakse. Ilma et kesksest dogmast kinni jääksid elusad asjad, lõppeks elu väga kiiresti.
Selgub, et eksonid ja intronid mängivad selles ja teistes olulist rolli.
Eksonite tähtsus evolutsioonis
Kuni viimase ajani polnud bioloogid kindel, miks DNA replikatsioon hõlmas kõiki geenijärjestusi, isegi mittekodeerivaid piirkondi. Need olid intronid.
Intronid on splaissitud ja eksonid ühendatud, kuid splaissingu võib teha valikuliselt ja erinevates kombinatsioonides. Protsess loob teistsuguse mRNA, millel puuduvad kõik intronid ja mis sisaldab ainult eksoone, nn küps mRNA.
Erinevad küpsed Messenger-RNA molekulid loovad sõltuvalt splaissimisprotsessist võimaluse erinevate valkude transleerimiseks samast geenist.
Varieeruvuse võimaldavad eksonid ja RNA splaissimine või alternatiivne splaissimine võimaldab kiiremat arenguhüpet. Alternatiivne splaissimine loob ka suurema populatsioonide suurema geneetilise mitmekesisuse, rakkude ja keerukamate organismide diferentseerumise võimaluse väiksema DNA koguse korral.
Seotud molekulaarbioloogia sisu: