Τα ιντρόνια ή η παρεμβαλλόμενη αλληλουχία θεωρούνται ως το μη κωδικοποιητικό τμήμα των γονιδίων, ενώ τα εξόνια ή η εκφρασμένη αλληλουχία είναι γνωστό ότι είναι το τμήμα που κωδικοποιεί τις πρωτεΐνες των γονιδίων. Τα ιντρόνια είναι το κοινό χαρακτηριστικό που απαντάται στα γονίδια των πολυκυτταρικών ευκαρυωτικών όπως ο άνθρωπος, ενώ τα εξόνια βρίσκονται τόσο στους προκαρυώτες όσο και στους ευκαρυώτες.
Η παραδοσιακή μέθοδος για τη ροή της βιολογικής πληροφορίας στο ζωντανό είναι ότι το DNA κάνει το RNA και έπειτα το RNA δημιουργεί πρωτεΐνες . Αυτές οι μέθοδοι είναι επίσης γνωστές με το όνομά τους ως Αντιγραφή, Μεταγραφή και Μετάφραση .
Ξεκινώντας από την αντιγραφή, η οποία είναι γνωστή ως η διαδικασία αντιγραφής νουκλεϊνικού οξέος δεοξυριβόζης (DNA) για την παραγωγή του ίδιου αντιγράφου των μορίων του DNA. Στη συνέχεια έρχεται η μεταγραφή που είναι η σύνθεση του ριβονουκλεϊκού οξέος (RNA) από το DNA. Τέλος, η αποθηκευμένη γενετική πληροφορία εκφράζεται με τη μορφή πρωτεϊνών, αυτή είναι γνωστή ως μετάφραση .
Στοχεύοντας τη μεταγραφή όπου ολόκληρο το DNA αντιγράφεται σε προ-mRNA (πρωτογενή μεταγραφήματα), και αυτές οι αλληλουχίες αποτελούνται από ιντρόνια (τις μη κωδικοποιητικές περιοχές) και εξόνια (την κωδικοποιητική περιοχή), κυρίως στα ευκαρυωτικά γονίδια.
Περαιτέρω, αυτό το προ-mRNA υφίσταται πολλές μεταβολές όπως τελικές τροποποιήσεις, συρραφή, κλπ., Οι οποίες καλούνται συλλογικά ως μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις. Εδώ τα ιντρόνια αφαιρούνται και τα εξόνια ενώνονται για να σχηματίσουν μια συνεχόμενη ακολουθία κωδικοποίησης. Αυτή η διαδικασία εκτελείται για να μετατρέψει το προ-mRNA στην ενεργό του μορφή που ονομάζεται ώριμο mRNA, το οποίο είναι έτοιμο για τη μετάφραση.
Αυτή τη στιγμή, θα συζητήσουμε για τις διαφορές μεταξύ των ιντρονίων και των εξωνίων που ακολουθείται από μια σύντομη εξήγηση.
Συγκριτικό διάγραμμα
| Βάση σύγκρισης | Ιντρόνια | Εξόντες |
|---|---|---|
| Εννοια | Το μεταγραφόμενο τμήμα της αλληλουχίας νουκλεοτιδίων στο mRNA, το οποίο είναι γνωστό ότι φέρει το μη-κωδικοποιητικό τμήμα για τις πρωτεΐνες. | Το μεταγραφέν μέρος της αλληλουχίας νουκλεοτιδίων στο mRNA, υπεύθυνο για τη σύνθεση πρωτεϊνών. |
| Βρέθηκε στο | Μόνο σε ευκαρυώτες. | Και στους δύο προκαρυώτες και στους ευκαρυώτες. |
| Μέρος του | Μη κωδικοποιητικό DNA. | Κωδικοποίηση του DNA. |
| Αλλα χαρακτηριστικά | 1. Αυτές οι βάσεις βρίσκονται μεταξύ δύο εξονίων. 2. Οι ιντρόνες παραμένουν στον πυρήνα, ακόμη και μετά τη σύνδεση του mRNA. 3. Αυτές είναι η λιγότερο συντηρημένη ακολουθία. 4. Είναι παρόντα σε DNA καθώς και σε πρωτογενές μεταγραφή mRNA. | 1. Αυτές είναι οι βάσεις οι οποίες είναι κυρίως γνωστές για την κωδικοποίηση της αλληλουχίας αμινοξέων για την πρωτεΐνη. 2. Οι εξόνες μετακινούνται στο κυτταρόπλασμα από τον πυρήνα όταν παράγεται ώριμο mRNA. 3. Αυτές είναι η εξαιρετικά διατηρημένη ακολουθία. 4. Σηματοδοτούν την παρουσία τους τόσο στο DNA όσο και στο ώριμο mRNA. |
Ορισμός των ιντρονίων
Ένα ιντρόνιο είναι μια αλληλουχία νουκλεοτιδίων που υπάρχει στο DNA και το RNA. αυτές είναι η αλληλουχία που παρεμβάλλεται ή διακόπτεται μεταξύ των δύο εξονίων. Αυτά κυμαίνονται από τα 10 έως τα 1000 ζεύγη βάσεων. Αυτά βρίσκονται στους ευκαρυώτες, όπως οι άνθρωποι.
Τα ιντρόνια δεν κωδικοποιούν άμεσα την πρωτεΐνη, αλλά αποτελούν μέρος του μεταγραφόμενου προ-mRNA (πρωτογενή μεταγραφήματα). Τα ιντρόνια χρειάζονται για να αφαιρεθούν πριν το mRNA μετατραπεί στις πρωτεΐνες. Έτσι για αυτό, το προ-mRNA υφίσταται τη διαδικασία που ονομάζεται μάτισμα .
Η συγκόλληση ή η συναρμολόγηση του RNA είναι μία από τις βαθμίδες μετα-μεταγραφικών τροποποιήσεων για την αφαίρεση των ιντρονίων. είναι η σημαντική διαδικασία που γίνεται με μεγάλη ακρίβεια. Αυτή η τροποποίηση υποστηρίζεται από τα μικρά σωματίδια πυρηνικής ριβονουκλεοπρωτεΐνης (snRNPs) ή τα snurps . Αυτά τα snRNP σχηματίζονται με τη σύνδεση του μικρού πυρηνικού RNA (snRNA) με πρωτεΐνες. Από κοινού ονομάζονται ως spliceosome.
Η συγκόλληση λαμβάνει χώρα σε συγκεκριμένες θέσεις ματίσματος και ξεκινά με τα νουκλεοτίδια που υπάρχουν ως GU στα άκρα 5 ' και AG στο 3' άκρο . Τα snurps δεσμεύονται και στα δύο άκρα του ιντρονίου και σχηματίζουν τον βρόχο και στη συνέχεια το ιντρόνιο αφαιρείται από την ακολουθία και τα εξόνια ενώνονται μεταξύ τους. Μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις εμφανίζονται στον πυρήνα, μετά την οποία το ώριμο RNA (mRNA) μετακινείται στο κυτοσόλιο για να εκτελέσει τη λειτουργία της μετάφρασης.
Γιατί είναι απαραίτητη η αφαίρεση ιντρονίων ;
Όπως συζητήσαμε προηγουμένως, τα ιντρόνια είναι μη κωδικοποιητικά τμήματα της αλληλουχίας νουκλεοτιδίων καθώς επίσης και δεν είναι ιδιαίτερα συντηρημένα. Επομένως, είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε ή να αφαιρέσετε τα εσώνια για να αποφύγετε την παραγωγή λανθασμένης ή λανθασμένης πρωτεΐνης. Όπως και αν κάποια ιντρόνια έχουν απομείνει ή έχει εξαφανιστεί οποιοδήποτε εξόνιο, θα δημιουργηθούν όλες οι ελαττωματικές πρωτεΐνες.
Αυτό συμβαίνει επειδή τα αμινοξέα που παράγουν τις πρωτεΐνες βασίζονται στα κωδικόνια που απομένουν μετά τις μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις. Τα τρία νουκλεοτίδια που υπάρχουν στην αλληλουχία, αποτελούν το αμινοξύ και προχωρούν με την παραγωγή πρωτεϊνών.
Ορισμός εξονίων
Οι εξόνες είναι το τμήμα που κωδικοποιεί την αλληλουχία νουκλεοτιδίων, η οποία κωδικοποιεί την αλληλουχία αμινοξέων για την πρωτεΐνη. Αυτά είναι τα μόνα μέρη, τα οποία μεταγράφονται και μετατρέπονται σε ώριμο mRNA μετά μετα-μεταγραφική τροποποίηση. Αυτά κινούνται περαιτέρω στο κυτταρόπλασμα, όπου μεταφράζονται σε πρωτεΐνες, αυτό συμβαίνει με την υποστήριξη ενός άλλου μορίου που είναι γνωστό ως tRNA.
Η εναλλακτική μάτισμα είναι χρήσιμη στην προαγωγή των διαφόρων συνδυασμών αμινοξέων, παράγοντας διαφορετικούς συνδυασμούς εξονίων και έτσι σχηματίζονται διαφορετικές πρωτεΐνες.
Βασικές διαφορές μεταξύ ιντρονίων και εξονίων
Τα ακόλουθα σημεία παρουσιάζουν τις σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο περιοχών της ακολουθίας νουκλεοτιδίων:
- Οι ιντρόνες είναι επίσης γνωστές ως παρεμβαλλόμενη αλληλουχία, είναι γνωστές ως η μη κωδικοποιητική περιοχή της αλληλουχίας νουκλεοτιδίων και υπάρχουν μεταξύ των δύο εξονίων. Από την άλλη πλευρά τα εξόνια ή η εκφρασμένη αλληλουχία, είναι γνωστά ως η κωδικοποιητική περιοχή της αλληλουχίας νουκλεοτιδίων και είναι υπεύθυνα μόνο για τη σύνθεση πρωτεϊνών στο κυτταρόπλασμα.
- Τα ιντρόνια βρίσκονται μόνο σε ευκαρυωτικά, ενώ τα εξόνια βρίσκονται και στους προκαρυώτες και στους ευκαρυώτες .
- Σε σύγκριση με τα ιντρόνια, τα εξόνια είναι η εξαιρετικά διατηρημένη αλληλουχία και σηματοδοτούν την παρουσία τους τόσο στο DNA όσο και στο ώριμο mRNA. Οι ιντρόνες περιορίζονται στο ϋΝΑ και στο πρωτεύον μεταγραφή ή στο προ-mRNA.
- Επειδή τα ιντρόνια είναι το μη-κωδικοποιητικό τμήμα, έτσι παραμένουν στον πυρήνα μόνο μετά τη συγκόλληση, από την άλλη μεριά, οι εξόνες κινούνται προς το κυτοσόλιο για σύνθεση πρωτεϊνών μετά από τη συρραφή του RNA.
- Οι εξόντες σηματοδοτούν την παρουσία τους τόσο στο DNA όσο και στο ώριμο mRNA, αλλά τα ιντρόνια είναι παρόντα στο ϋΝΑ και στο πρωταρχικό μετάγραφο ή προ-mRNA μόνο.
συμπέρασμα
Το ταξίδι από τα γονίδια στη δημιουργία πρωτεΐνης είναι περίπλοκο και εκτελείται με μεγάλη πιστότητα για να δημιουργηθούν οι σωστές και λειτουργικές πρωτεΐνες. Αν και υπάρχουν πολλοί σύγχρονοι όροι, όπως τα εσώνια και οι εξώνες, και η σημασία τους μερικές φορές παίρνει την ανταλλαγή.
Από το παραπάνω περιεχόμενο καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι μέχρι τώρα η λειτουργία των εξονίων είναι πολύ ξεκάθαρη, αλλά εξακολουθούν να διεξάγονται έρευνες σχετικά με τα ιντρόνια και τη λειτουργία τους στην ακολουθία νουκλεοτιδίων.
