Содержание
- Функция экзоновых и интронных последовательностей ДНК
- Центральная догма и вестник РНК
- Важность экзонов в эволюции
ДНК - это унаследованный материал, который сообщает организмам, кто они и что должна делать каждая клетка. четыре нуклеотиды располагаются в парных последовательностях в заранее определенном порядке, специфичном для вида и особи генома. На первый взгляд, это создает все генетическое разнообразие внутри любого данного вида, а также между видами.
Однако при ближайшем рассмотрении выясняется, что ДНК гораздо больше.
Например, простые организмы имеют тенденцию иметь столько же или больше генов, что и геном человека. Учитывая сложность человеческого тела по сравнению с плодовой мухой или даже более простыми организмами, это трудно понять. Ответ заключается в том, как сложные организмы, в том числе люди, используют свои гены более сложным образом.
Функция экзоновых и интронных последовательностей ДНК
Различные секции гена можно широко разделить на две категории:
Некодирующие области называются интроны, Они обеспечивают организацию или своего рода каркас для кодирующих областей гена. Области кодирования называются экзоны, Когда вы думаете о «генах», вы, вероятно, думаете конкретно об экзонах.
Часто область гена, которая будет кодировать, переключается с другими областями, в зависимости от потребностей организма. Следовательно, любая часть гена может работать как некодирующая последовательность интрона. или же как последовательность кодирования экзона.
Обычно в гене есть несколько экзонных областей, которые время от времени прерываются интронами. Некоторые организмы, как правило, имеют больше интронов, чем другие. Человеческие гены состоят примерно из 25 процентов интронов, Длина экзонных областей может варьироваться от небольшого количества нуклеотидных оснований до тысяч оснований.
Центральная догма и вестник РНК
Экзоны - это области гена, которые подвергаются процессу транскрипции и трансляции. Процесс сложный, но упрощенная версия обычно называется "центральная догмаи выглядит так:
ДНК ⇒ РНК ⇒ Белок
РНК почти идентична ДНК и используется для копирования, или транскрибировать ДНК и переместить ее из ядра в рибосому. Рибосома переводит копия, чтобы следовать инструкциям по созданию новых белков.
В этом процессе двойная спираль ДНК расстегивается, оставляя открытой одну половину каждой пары нуклеотидных оснований, и РНК делает копию. Копия называется Messenger RNA, или мРНК, Рибосома считывает аминокислоты в мРНК, которые находятся в триплетных наборах, называемых кодонами. Есть двадцать аминокислот.
Поскольку рибосома читает мРНК, по одному кодону за раз, переносят РНК (тРНК) принесите правильные аминокислоты в рибосому, которая может связываться с каждой аминокислотой во время чтения. Цепочка аминокислот образуется до образования белковой молекулы. Без живых существ, придерживающихся центральной догмы, жизнь закончится очень быстро.
Оказывается, экзоны и интроны играют значительную роль в этой и других функциях.
Важность экзонов в эволюции
До недавнего времени биологи не знали, почему репликация ДНК включает все последовательности генов, даже некодирующие области. Это были интроны.
Интроны сращиваются, а экзоны соединяются, но сращивание может быть сделано выборочно и в различных комбинациях. Процесс создает другой вид мРНК, не содержащий всех интронов и содержащий только экзоны, называемый зрелая мРНК.
Различные молекулы зрелой мессенджерной РНК, в зависимости от процесса сплайсинга, создают возможность для разных белков транслироваться из одного и того же гена.
Изменчивость стала возможной благодаря экзонам и Сплайсинг РНК или альтернативный сплайсинг позволяет более быстрые скачки в эволюции. Альтернативный сплайсинг также создает возможность для большего генетического разнообразия в популяциях, дифференцировки клеток и более сложных организмов с меньшим количеством ДНК.
Связанное содержание молекулярной биологии: