Obsah
DNA je zdedený materiál, ktorý organizmom hovorí, čo sú a čo by mala robiť každá bunka. štyri nukleotidy usporiadajú sa do párových sekvencií vo vopred určenom poradí špecifickom pre genóm druhu a jednotlivca. Na prvý pohľad to vytvára všetku genetickú diverzitu v rámci daného druhu, ako aj medzi druhmi.
Po bližšom preskúmaní sa však zdá, že DNA je omnoho viac.
Napríklad jednoduché organizmy majú tendenciu mať toľko alebo viac génov ako ľudský genóm. Vzhľadom na zložitosť ľudského tela v porovnaní s ovocnou muškou alebo dokonca jednoduchšími organizmami je to ťažké pochopiť. Odpoveď spočíva v tom, ako zložité organizmy vrátane ľudí využívajú svoje gény zložitejšie.
Funkcia sekvencií exónu a intrónu DNA
Rôzne časti génu je možné zhruba rozdeliť do dvoch kategórií:
Nekódujúce oblasti sa nazývajú IntronA, Poskytujú organizáciu alebo druh lešenia kódujúcim oblastiam génu. Kódovacie oblasti sa nazývajú exóny, Keď uvažujete o „génoch“, pravdepodobne uvažujete konkrétne o exónoch.
Región génu, ktorý sa bude kódovať, sa často prepína s inými oblasťami v závislosti od potrieb organizmu. Preto ktorákoľvek časť génu môže fungovať ako intrón nekódujúca sekvencia alebo ako sekvencia kódujúca exón.
Na géne je typicky niekoľko exónových oblastí, ktoré sú sporadicky prerušené intrónmi. Niektoré organizmy majú tendenciu mať viac intrónov ako iné. Ľudské gény pozostávajú z približne 25 percent intrónov, Dĺžka exónových oblastí sa môže meniť od malej hŕstky nukleotidových báz až po tisíce báz.
Centrálna Dogma a Messenger RNA
Exóny sú oblasti génu, ktoré prechádzajú procesom transkripcie a translácie. Tento proces je zložitý, ale zjednodušená verzia sa bežne označuje ako „centrálna dogma“a vyzerá takto:
DNA ⇒ RNA ⇒ Proteín
RNA je takmer identická s DNA a používa sa na kopírovanie alebo prepísať DNA a presunúť ju z jadra na ribozóm. Ribozóm prekladá kópiu, aby ste postupovali podľa pokynov na tvorbu nových proteínov.
V tomto procese sa dvojitá špirála DNA rozbalí, pričom zostane exponovaná jedna polovica každého páru nukleotidových báz a RNA vytvorí kópiu. Kópia sa nazýva messenger RNA alebo mRNA, Ribozóm číta aminokyseliny v mRNA, ktoré sú v množinách tripletov nazývaných kodóny. Existuje dvadsať aminokyselín.
Keď ribozóm číta mRNA, jeden kodón súčasne prenáša RNA (tRNA) priniesť správne ribozómy na ribozómy, ktoré sa môžu pri čítaní viazať s každou aminokyselinou. Vytvorí sa reťazec aminokyselín, až kým sa nevytvorí molekula proteínu. Bez živých vecí, ktoré sa držia centrálnej dogmy, by život skončil veľmi rýchlo.
Ukazuje sa, že exóny a intróny zohrávajú v tejto funkcii a ďalších dôležitú úlohu.
Dôležitosť exónov v evolúcii
Až donedávna si biológovia neboli istí, prečo replikácia DNA zahŕňa všetky génové sekvencie, dokonca aj nekódujúce oblasti. To boli intróny.
Intróny sú zostrihnuté a exóny spojené, ale zostrih sa môže robiť selektívne a v rôznych kombináciách. Tento proces vytvára iný druh mRNA, chýba mu všetky intróny a obsahuje iba exóny zrelá mRNA.
Rôzne molekuly zrelých mediátorov RNA v závislosti od procesu zostrihu vytvárajú možnosť pre rôzne proteíny byť translatované z rovnakého génu.
Variabilita, ktorú umožňujú exóny a Zostrih RNA alebo alternatívne spájanie umožňuje rýchlejší skok vo vývoji. Alternatívne zostrihovanie tiež vytvára možnosť väčšej genetickej diverzity v populáciách, diferenciácii buniek a komplexnejších organizmov s menším množstvom DNA.
Súvisiaci obsah molekulárnej biológie: