Inhoud
- De functie van Exon en Intron DNA-sequenties
- Het centrale dogma en messenger-RNA
- Het belang van exonen in evolutie
DNA is het geërfde materiaal dat organismen vertelt wat ze zijn en wat elke cel moet doen. vier nucleotiden rangschikken zichzelf in gepaarde sequenties in een vooraf bepaalde volgorde die specifiek is voor het genoom van de soort en het individu. Op het eerste gezicht creëert dit alle genetische diversiteit binnen een bepaalde soort, evenals tussen soorten.
Bij nader inzien blijkt echter dat DNA veel meer is.
Eenvoudige organismen hebben bijvoorbeeld de neiging om net zoveel of meer genen te hebben als het menselijk genoom. Gezien de complexiteit van het menselijk lichaam in vergelijking met een fruitvlieg of zelfs eenvoudiger organismen, is dit moeilijk te begrijpen. Het antwoord ligt in hoe complexe organismen, inclusief mensen, hun genen op meer ingewikkelde manieren gebruiken.
De functie van Exon en Intron DNA-sequenties
De verschillende secties van een gen kunnen grofweg in twee categorieën worden verdeeld:
De niet-coderende gebieden worden genoemd introns. Ze bieden organisatie of een soort van steiger naar de coderende gebieden van het gen. De coderingsgebieden worden genoemd exons. Als je aan 'genen' denkt, denk je waarschijnlijk specifiek aan exons.
Vaak schakelt het gebied van een gen dat gaat coderen met andere gebieden, afhankelijk van de behoeften van het organisme. Daarom kan elk deel van het gen als een niet-coderende intronsequentie werken of als een exon coderende sequentie.
Er zijn typisch een aantal exonregio's op een gen, sporadisch onderbroken door introns. Sommige organismen hebben de neiging om meer introns te hebben dan anderen. Menselijke genen bestaan uit ongeveer 25 procent introns. De lengte van exongebieden kan variëren van een klein handvol nucleotidebasen tot duizenden basen.
Het centrale dogma en messenger-RNA
Exons zijn de regio's van een gen die het transcriptie- en translatieproces ondergaan. Het proces is complex, maar de vereenvoudigde versie wordt meestal de 'centraal dogma, 'en ziet er zo uit:
DNA ⇒ RNA ⇒ Eiwit
RNA is bijna identiek aan DNA en wordt gebruikt om te kopiëren, of overschrijven het DNA en verplaats het uit de kern naar het ribosoom. Het ribosoom vertaalt de kopie om de instructies voor het bouwen van nieuwe eiwitten te volgen.
In dit proces ritst de dubbele DNA-helix open, waardoor de helft van elk nucleotide-basenpaar wordt blootgesteld, en RNA maakt een kopie. De kopie wordt messenger RNA genoemd, of mRNA. Het ribosoom leest de aminozuren in het mRNA, die in triplet sets codons worden genoemd. Er zijn twintig aminozuren.
Terwijl het ribosoom het mRNA leest, één codon tegelijk, brengt u RNA over (tRNA) breng de juiste aminozuren naar het ribosoom dat kan binden met elk aminozuur terwijl het wordt gelezen. Een keten van aminozuren vormt zich, totdat een eiwitmolecuul wordt gemaakt. Zonder levende wezens die zich houden aan het centrale dogma, zou het leven heel snel eindigen.
Het blijkt dat exons en introns een belangrijke rol spelen in deze functie en anderen.
Het belang van exonen in evolutie
Tot voor kort waren biologen onzeker waarom DNA-replicatie alle gensequenties omvatte, zelfs de niet-coderende regio's. Dit waren de introns.
De introns worden gesplitst en de exons verbonden, maar het splitsen kan selectief en in verschillende combinaties worden gedaan. Het proces creëert een ander soort mRNA, dat alle introns mist en alleen exons bevat, genaamd volwassen mRNA.
De verschillende volwassen messenger RNA-moleculen, afhankelijk van het splitsingsproces, creëren de mogelijkheid dat verschillende eiwitten uit hetzelfde gen worden vertaald.
De variabiliteit mogelijk gemaakt door exons en RNA-splitsing of alternatieve splicing zorgt voor snellere sprongen in de evolutie. Alternatieve splicing creëert ook de mogelijkheid voor grotere genetische diversiteit in populaties, differentiatie van cellen en complexere organismen met kleinere hoeveelheden DNA.
Gerelateerde moleculaire biologie inhoud: