Sisu
Eukarüootsetel rakkudel on nende DNA ja RNA piires erinevad piirkonnad või segmendid. Näiteks on inimese genoomis DNA ja RNA kodeerivates järjestustes rühmitused, mida nimetatakse introniteks ja eksoniteks.
Intronid on segmendid, mis ei kodeeri konkreetseid valke, samas eksonid valkude kood. Mõni inimene nimetab intronit "rämps-DNAks", kuid nimi ei kehti enam molekulaarbioloogias, kuna need intronid võivad ja sageli täidavad eesmärki.
Mis on intronid ja eksonid?
Võite jagada eukarüootse DNA ja RNA erinevad piirkonnad kahte põhikategooriasse: intronid ja eksonid.
Eksonid on DNA järjestuste kodeerivad piirkonnad, mis vastavad valkudele. Teiselt poolt, intronid on DNA / RNA, mis leitakse eksonite vahelistest tühikutest. Need on mittekodeerivad, mis tähendab, et nad ei vii valkude sünteesi, kuid need on olulised geeniekspressiooniks.
geneetiline kood koosneb nukleotiidijärjestustest, mis kannavad organismi geneetilist teavet. Selles kolmikute koodis, mida nimetatakse a koodon, kolm nukleotiidi või alust kodeerivad ühte aminohapet. Rakud saavad aminohapetest valke ehitada. Ehkki aluseid on ainult neli, võivad rakud valmistada valku kodeerivatest geenidest 20 erinevat aminohapet.
Kui vaadata geneetilist koodi, moodustavad eksonid kodeerivad piirkonnad ja eksonite vahel eksisteerivad intronid. Intronid "splaissitakse" või "lõigatakse" välja mRNA järjestusest ja seega ei transleerita neid translatsiooni käigus aminohapeteks.
Miks on intronid olulised?
Intronid loovad raku jaoks lisatööd, kuna nad replitseeruvad iga jaotusega ja rakud peavad lõpliku Messenger RNA (mRNA) produkti saamiseks intronid eemaldama. Organismid peavad nendest vabanemiseks pühendama energiat.
Miks nad siis seal on?
Intronid on olulised geeniekspressioon ja regulatsioon. Rakk transkribeerib intronid, et moodustada pre-mRNA. Intronid võivad aidata ka kontrollida, kus teatud geene tõlgitakse.
Inimese geenides on umbes 97 protsenti järjestustest mittekodeerivad (täpne protsent varieerub sõltuvalt sellest, millist referentsi te kasutate) ja intronitel on geeniekspressioonis ülioluline roll. Intronite arv teie kehas on suurem kui eksonite arv.
Kui teadlased eemaldavad sisemised järjestused kunstlikult, võib ühe geeni või paljude geenide ekspressioon väheneda. Intronitel võivad olla regulatoorsed järjestused, mis kontrollivad geeni ekspressiooni.
Mõnel juhul võivad intronid lõigatud tükkidest teha väikeseid RNA molekule. Samuti võivad sõltuvalt geenist muutuda DNA / RNA erinevad piirkonnad intronidest eksoniteks. Seda nimetatakse alternatiivne splaissimine ja see võimaldab samal DNA järjestusel kodeerida mitut erinevat valku.
Seotud artikkel: Nukleiinhapped: struktuur, funktsioon, tüübid ja näited
Intronid võivad moodustuda mikro-RNA (miRNA), mis aitab geeni ekspressiooni üles või alla reguleerida. Mikro-RNA-d on RNA-molekulide üksikahelad, millel on tavaliselt umbes 22 nukleotiidi. Nad osalevad geeniekspressioonis pärast transkriptsiooni ja RNA vaigistamist, mis pärsib geeni ekspressiooni, mistõttu rakud lõpetavad teatud valkude tootmise. Üks viis miRNA-de välja mõtlemiseks on ette kujutada, et need pakuvad väheseid häireid, mis katkestavad mRNA-d.
Kuidas intronid töödeldakse?
Transkriptsiooni ajal kopeerib rakk valmistatava geeni pre-mRNA ja hõlmab nii intronit kui ka eksonit. Enne translatsiooni peab rakk mRNA-st eemaldama mittekodeerivad piirkonnad. RNA splaissimine võimaldab rakul eemaldada introni järjestused ja liita eksonid kodeerivate nukleotiidjärjestuste moodustamiseks. See splitsosoomne toiming loob introni kaotusest küpse mRNA, mis võib jätkuda translatsioonini.
Splitseosoomid, mis on ensüümikompleksid RNA ja valgu kombinatsiooniga, viivad läbi RNA splaissimine rakkudes mRNA valmistamiseks, millel on ainult kodeerivad järjestused. Kui nad introne ei eemalda, võib rakk teha valesid valke või mitte midagi.
Intronitel on markerjärjestus või splaissimiskoht, mida splitsosoom võib ära tunda, nii et ta teab, kuhu iga konkreetse introni lõigata. Seejärel saab splitsosoom liimida või ligeerida eksonitükid omavahel.
Alternatiivne splaissimine, nagu me varem mainisime, võimaldab rakkudel moodustada samast geenist kaks või enam mRNA vormi, sõltuvalt sellest, kuidas see splaissitakse. Inimeste ja teiste organismide rakud võivad mRNA splaissimisest valmistada erinevaid valke. Ajal alternatiivne splaissimine, splaissitakse üks pre-mRNA kahel või enamal viisil. Splitseerimine loob erinevad küpsed mRNA-d, mis kodeerivad erinevaid valke.