» » » Что такое интроны и экзоны?


Интроны и экзоны являются частями генов. Экзоны кодируют белки, тогда как интроны – нет. Интроны можно рассматривать как промежуточные последовательности, тогда как экзоны будут выраженными последовательностями.

По мнению исследователей, в среднем на человеческий ген приходится 8,8 экзонов и 7,8 интронов.

Что такое экзоны?

Экзоны являются частями ДНК, которые превращаются в зрелую мРНК. Процесс, посредством которого ДНК используется в качестве матрицы для создания мРНК, называется транскрипцией.

Затем эта мРНК подвергается дополнительному процессу, называемому трансляцией, где мРНК используется для синтеза белков с помощью другого типа молекулы, называемой тРНК.

Что такое интроны?

Интроны – это части генов, которые напрямую не кодируют белки. По длине интроны могут варьироваться от 10 до 1000 пар оснований.

У кого имеются интроны?

Интроны обычно встречаются у многоклеточных эукариот, таких как люди. Они менее распространены у одноклеточных эукариот, таких как дрожжи и даже реже у бактерий. Было высказано предположение, что количество интронов, содержащихся в генах организма, положительно связано с его сложностью. То есть чем больше интронов содержит организм, тем сложнее сам организм.

Как удаляются интроны?

Интроны присутствуют в исходном транскрипте РНК, известном как пре-мРНК. Их нужно удалить, чтобы мРНК могла направлять продукцию белков. Таким образом, пре-мРНК подвергается процессу, известному как сплайсинг, в результате чего создается зрелая мРНК.

Очень важно, чтобы интроны удалялись точно, поскольку любые оставшиеся нуклеотиды интронов или делеция нуклеотидов экзонов могут приводить к образованию дефектного белка. Это связано с тем, что аминокислоты, которые составляют белки, объединяются на основе кодонов, которые состоят из трех нуклеотидов. Таким образом, неточное удаление интрона может привести к сдвигу рамки считывания, что означает, что генетический код будет считаться некорректным.

Сплайсинг РНК

Сплайсинг РНК происходит на специальных сайтах сплайсинга. Они, как правило, начинаются с динуклеотида GU на 5′-конце и AG на 3′-конце.

Этот процесс осуществляется небольшими ядерными рибонуклеопротеинами (snRNPs), которые широко известны как snurps. Они связываются как с 5 ‘, так и с 3′-концами интрона и заставляют интрон образовывать петлю. Затем интрон удаляется из последовательности, а два оставшихся экзона связываются друг с другом.

Альтернативный сплайсинг

Альтернативный сплайсинг относится к тому, как можно сочетать различные комбинации экзонов. Эта идея была впервые выдвинута Уолтером Гилбертом. Он предложил, что различные перестановки экзонов могут образовывать различные изоформы белка. Это, в свою очередь, будет способствовать различным химическим и биологическим видам деятельности.

В настоящее время считается, что от 30 до 60% человеческих генов подвергаются альтернативному сплайсингу. Более того, ученные говорят, что многие заболевания человека могут быть связаны с проблемами в этом процессе.

Одним из примеров человеческого гена, который подвергается альтернативному сплайсингу, является фибронектин. На сегодняшний день было обнаружено более 20 различных изоформ фибронектина. Все они были получены из различных комбинаций экзонов гена фибронектина.