NộI Dung
Các tế bào nhân chuẩn có các vùng hoặc phân đoạn khác nhau trong DNA và RNA của chúng. Ví dụ, bộ gen của con người có các nhóm được gọi là intron và exon trong chuỗi mã hóa DNA và RNA.
Intron là các phân đoạn không mã hóa cho các protein cụ thể, trong khi exon mã cho protein. Một số người gọi intron là "DNA rác", nhưng tên này không còn giá trị trong sinh học phân tử vì những intron này có thể, và thường làm, phục vụ một mục đích.
Intron và Exons là gì?
Bạn có thể chia các khu vực khác nhau của DNA và RNA nhân chuẩn thành hai loại chính: intron và exon.
Exons là các vùng mã hóa của chuỗi DNA tương ứng với protein. Mặt khác, intron là DNA / RNA được tìm thấy trong khoảng trống giữa các exon. Chúng không mã hóa, có nghĩa là chúng không dẫn đến tổng hợp protein, nhưng chúng rất quan trọng đối với sự biểu hiện gen.
Các mã di truyền bao gồm các chuỗi nucleotide mang thông tin di truyền cho một sinh vật. Trong mã bộ ba này, được gọi là codon, ba nucleotide hoặc mã bazơ cho một axit amin. Các tế bào có thể xây dựng protein từ các axit amin. Mặc dù chỉ có bốn loại cơ sở, các tế bào có thể tạo ra 20 axit amin khác nhau từ các gen mã hóa protein.
Khi bạn nhìn vào mã di truyền, exon tạo nên các vùng mã hóa và intron tồn tại giữa các exon. Các intron được "tách" hoặc "cắt" ra khỏi chuỗi mRNA và do đó không được dịch thành các axit amin trong quá trình dịch mã.
Tại sao Intron quan trọng?
Các intron tạo ra công việc bổ sung cho tế bào vì chúng sao chép với mỗi bộ phận và các tế bào phải loại bỏ các intron để tạo ra sản phẩm RNA thông tin (mRNA) cuối cùng. Các sinh vật phải dành năng lượng để thoát khỏi chúng.
Vậy tại sao họ ở đó?
Intron rất quan trọng đối với biểu hiện và quy định gen. Tế bào phiên mã các intron để giúp hình thành pre-mRNA. Intron cũng có thể giúp kiểm soát nơi dịch các gen nhất định.
Trong gen người, khoảng 97 phần trăm trình tự là không mã hóa (phần trăm chính xác thay đổi tùy thuộc vào tham chiếu bạn sử dụng) và intron đóng vai trò quan trọng trong biểu hiện gen. Số lượng intron trong cơ thể của bạn lớn hơn exon.
Khi các nhà nghiên cứu loại bỏ một cách nhân tạo các chuỗi phức tạp, sự biểu hiện của một gen hoặc nhiều gen có thể đi xuống. Intron có thể có trình tự quy định kiểm soát biểu hiện gen.
Trong một số trường hợp, các intron có thể tạo ra các phân tử RNA nhỏ từ các mảnh được cắt ra. Ngoài ra, tùy thuộc vào gen, các khu vực khác nhau của DNA / RNA có thể thay đổi từ intron thành exon. Cái này được gọi là nối thay thế và nó cho phép cùng một chuỗi DNA để mã hóa cho nhiều protein khác nhau.
Bài viết liên quan: Axit nucleic: Cấu trúc, chức năng, loại và ví dụ
Intron có thể hình thành vi RNA (miRNA), giúp điều chỉnh biểu hiện gen lên hoặc xuống. Micro RNA là một chuỗi các phân tử RNA thường có khoảng 22 nucleotide. Chúng tham gia vào biểu hiện gen sau khi phiên mã và làm im lặng RNA ức chế biểu hiện gen, vì vậy các tế bào ngừng tạo ra các protein đặc biệt. Một cách để nghĩ về miRNA là tưởng tượng chúng cung cấp nhiễu nhỏ làm gián đoạn mRNA.
Intron được xử lý như thế nào?
Trong quá trình phiên mã, tế bào sao chép gen để tạo ra tiền mRNA và bao gồm cả intron và exon. Tế bào phải loại bỏ các vùng không mã hóa khỏi mRNA trước khi dịch. Việc ghép RNA cho phép tế bào loại bỏ các chuỗi intron và nối các exon để tạo ra các chuỗi nucleotide mã hóa. Hành động spliceosomal này tạo ra mRNA trưởng thành từ mất intron có thể tiếp tục dịch.
Spliceosome, đó là các phức hợp enzyme với sự kết hợp của RNA và protein, thực hiện RNA nối trong các tế bào để tạo ra mRNA chỉ có trình tự mã hóa. Nếu họ không loại bỏ các intron, thì tế bào có thể tạo ra các protein sai hoặc không có gì cả.
Các intron có một chuỗi điểm đánh dấu hoặc vị trí mối nối mà một spliceosome có thể nhận ra, vì vậy nó biết nơi để cắt trên mỗi intron cụ thể. Sau đó, spliceosome có thể dán hoặc nối các mảnh exon lại với nhau.
Sự ghép nối thay thế, như chúng tôi đã đề cập trước đó, cho phép các tế bào hình thành hai hoặc nhiều dạng mRNA từ cùng một gen, tùy thuộc vào cách nó được ghép. Các tế bào ở người và các sinh vật khác có thể tạo ra các protein khác nhau từ việc ghép mRNA. Suốt trong nối thay thế, một pre-mRNA được ghép theo hai hoặc nhiều cách. Việc ghép nối tạo ra các mRNA trưởng thành khác nhau, mã hóa cho các protein khác nhau.