Διαφορά μεταξύ ιντρονίων και εξονίων

Κύρια διαφορά – Εσώνια εναντίον Εξονίων

Τα εσώνια και τα εξόνια θεωρούνται δύο χαρακτηριστικά ενός γονιδίου που περιέχει κωδικοποιητικές περιοχές γνωστές ως εξόνια, οι οποίες διακόπτονται από μη κωδικοποιητικές περιοχές γνωστές ως εσώνια. Τα εξόνια κωδικοποιούν πρωτεΐνες και οι περιοχές DNA μεταξύ των εξονίων είναι εσώνια. Μόνο οι ευκαρυώτες περιέχουν εσώνια στην κωδικοποιητική περιοχή. Στους ευκαρυώτες, τόσο τα ιντρόνια όσο και τα εξόνια μεταγράφονται στη μορφή του πρωτογενούς μεταγράφου mRNA. Κατά την επεξεργασία του mRNA, τα εσώνια αφαιρούνται από το πρωτεύον μεταγράφημα mRNA, παράγοντας ένα ώριμο mRNA, το οποίο αφήνει τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα προκειμένου να μεταφραστεί σε μια αλληλουχία αμινοξέων. Η κύρια διαφορά μεταξύ εσωνίων και εξονίων είναι ότι τα ιντρόνια παραμένουν μέσα στον πυρήνα, διατηρώντας το DNA ασφαλές στα γονίδια, ενώ τα εξόνια φεύγουν από τον πυρήνα για να μεταφραστούν σε πρωτεΐνη .

Αυτό το άρθρο εξερευνά,

1. Τι είναι τα εσώνια
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Συνάρτηση
2. Τι είναι τα Exons
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Συνάρτηση
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των εσωνίων και των εξονίων

Τι είναι τα εσώνια

Το εσώνιο είναι μια αλληλουχία νουκλεοτιδίων που βρίσκεται τόσο στο DNA όσο και στο RNA, διακόπτοντας την αλληλουχία του γονιδίου. Τα ιντρόνια βρίσκονται και στις δύο διαγονιδιακές περιοχές του γονιδίου και στο πρωτεύον μεταγράφημα mRNA. Η λέξη ιντρόν σημαίνει «Στον Πυρήνα». Επομένως, η απομάκρυνση με μάτισμα RNA μέσα στον πυρήνα είναι ένα καθολικό χαρακτηριστικό στα ιντρόνια. Ως εκ τούτου, το ώριμο RNA στερείται εσωνίων. Από την άλλη πλευρά, τα προκαρυωτικά στερούνται μηχανισμούς ματίσματος RNA. Ως εκ τούτου, συγκεκριμένες περιοχές όπως τα εξόνια και τα εσώνια δεν μπορούν να αναγνωριστούν σε προκαρυώτες. Η δομή του πρωτογενούς μεταγράφου του mRNA ονομάζεται επίσης προ-mRNA. το μάτισμα των εξονίων του για να σχηματιστεί το ώριμο mRNA φαίνεται στην εικόνα 1 .

Εικόνα 1:Προ-mRNA και μάτισμα του σε ώριμο mRNA

Τα εσώνια μπορούν να ταξινομηθούν σε τέσσερις κύριες κατηγορίες:σωμοσωματικά ιντρόνια, ιντρόνια tRNA, εσώνια ομάδας Ι και εσώνια ομάδας II. Τα ματοσωμικά εσώνια βρίσκονται στα γονίδια που κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες, τα οποία αφαιρούνται από τα ματοσώματα. Τα εσώνια tRNA είναι τα τμήματα των tRNA που αφαιρούνται από τον βρόχο αντικωδικονίων των προδρόμων tRNA. Τα εσώνια της ομάδας Ι και της ομάδας ΙΙ είναι αυτοσυνδυασμένα από μια μεγάλη ποικιλία πρωτεϊνών που κωδικοποιούν και άλλους τύπους mRNA, σχηματίζοντας μια τρισδιάστατη αρχιτεκτονική.

Η βιολογική λειτουργία των ιντρονίων δεν είναι σαφώς γνωστή. Τα ιντρόνια στο γονιδίωμα χρησιμεύουν ως ένα σημαντικό κλάσμα του DNA, διατηρώντας το DNA στο γονιδίωμα ασφαλές. Το εναλλακτικό μάτισμα ιντρονίων προάγει την παραγωγή μιας μεγάλης ποικιλίας πρωτεϊνών από ένα πρωτογενές μεταγραφή mRNA.

Τι είναι τα Exons

Ένα εξόνιο είναι η κωδικοποιητική περιοχή του γονιδίου, η οποία κωδικοποιεί μια αλληλουχία αμινοξέων μιας λειτουργικής πρωτεΐνης. Τα εξόνια διακόπτονται από ιντρόνια στα ευκαρυωτικά γονίδια. Αλλά αφού υποβληθεί στην επεξεργασία, το ώριμο mRNA αποτελείται μόνο από εξόνια. Η διαδικασία αφαίρεσης ιντρονίων είναι γνωστή ως μάτισμα. Το εναλλακτικό μάτισμα προάγει την παραγωγή διαφορετικών συνδυασμών αλληλουχιών αμινοξέων συνδυάζοντας διαφορετικούς συνδυασμούς εξονίων μαζί. Επομένως, τα εξόνια είναι υπεύθυνα για την αλληλουχία αμινοξέων του πολυπεπτιδίου. Ολόκληρο το σύνολο των εξονίων στο γονιδίωμα είναι γνωστό ως εξώμα. Στο ανθρώπινο γονιδίωμα, το εξώμα αποτελείται μόνο από το 1,1% του συνόλου του γονιδιώματος, ενώ τα εσώνια αποτελούνται από το 24% του γονιδιώματος και το 75% του γονιδιώματος αποτελείται από διαγονιδιακές περιοχές. Τόσο οι κωδικοποιητικές περιοχές πρωτεΐνης όσο και οι αμετάφραστες περιοχές 5' και 3' (UTRs) περιέχονται από εξόνια. Το 5'-UTR περιέχεται από το πρώτο εξόνιο. Η γονιδιακή δομή που περιέχει εξόνια, τα οποία διακόπτονται από εσώνια, φαίνεται στο σχήμα 2.

Εικόνα 2:Γονιδιακή δομή με εξόνια και εσώνια

Διαφορά μεταξύ ιντρονίων και εξονίων

Ορισμός

Εσώνια: Τα εσώνια είναι τμήματα DNA που δεν κωδικοποιούν καμία αλληλουχία αμινοξέων στην κωδικεύουσα περιοχή.

Εξόνια: Τα εξόνια είναι τα τμήματα DNA που κωδικοποιούν ένα μέρος μιας αλληλουχίας αμινοξέων μιας πλήρους πρωτεΐνης.

Κωδικοποίηση DNA

Εσώνια: Τα εσώνια ανήκουν στο μη κωδικοποιητικό DNA.

Εξόνια: Τα εξόνια ανήκουν στο κωδικοποιητικό DNA.

Μεταγραφή

Εσώνια: Τα εσώνια θεωρούνται ως οι βάσεις που βρίσκονται μεταξύ δύο εξονίων.

Εξόνια: Τα εξόνια είναι οι βάσεις που κωδικοποιούν μια αλληλουχία αμινοξέων μιας πρωτεΐνης.

Παρουσία

Εσώνια: Τα εσώνια βρίσκονται μόνο σε ευκαρυώτες.

Εξόνια: Τα εξόνια βρίσκονται τόσο σε προκαρυώτες όσο και σε ευκαρυώτες.

Κίνηση στον Πυρήνα

Εσώνια: Τα εσώνια παραμένουν στον πυρήνα με το μάτισμα από το πρωτεύον μεταγράφημα mRNA κατά την επεξεργασία του mRNA μέσα στον πυρήνα.

Εξόνια: Τα εξόνια αφήνουν τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα μετά την παραγωγή του ώριμου mRNA.

Διατήρηση ακολουθίας

Εσώνια: Οι αλληλουχίες στα εσώνια είναι λιγότερο διατηρημένες σε σύγκριση με τα εξόνια.

Εξόνια: Οι αλληλουχίες στα εξόνια είναι εξαιρετικά διατηρημένες.

Παρουσία στο Γονιδίωμα

Εσώνια: Τα ιντρόνια βρίσκονται στο πρωτεύον μεταγράφημα DNA και mRNA.

Εξόνια: Τα εξόνια βρίσκονται τόσο στο DNA όσο και στο mRNA.

Συνάρτηση

Εσώνια: Η λειτουργία των ιντρονίων δεν είναι σαφώς γνωστή, αλλά θεωρείται ότι είναι ένα σημαντικό κλάσμα του DNA.

Εξόνια: Η λειτουργία των εξονίων πρέπει να μεταφραστεί σε πρωτεΐνη.

Συμπέρασμα

Ένα γονίδιο είναι ένα τμήμα του DNA που αποδίδει ένα λειτουργικό προϊόν είτε ένα πολυπεπτίδιο είτε ένα RNA. Οι διαγονιδιακές περιοχές ενός γονιδίου αποτελούνται από ιντρόνια. Αυτό σημαίνει ότι ένα γονίδιο σε ευκαρυώτες αποτελείται από μια δομή κωδικοποιητικής περιοχής, η οποία χωρίζεται σε τμήματα που ονομάζονται εξόνια. εσώνια μπορούν να βρεθούν μεταξύ δύο εξονίων. Τα εσώνια ανήκουν στο μη κωδικοποιητικό DNA. Όλα τα εξόνια μαζί με τις διαγονιδιακές περιοχές μεταγράφονται από την RNA πολυμεράση στο πρωτεύον μετάγραφο του mRNA. Τα εσώνια αφαιρούνται από το πρωτεύον αντίγραφο κατά την επεξεργασία του mRNA. Έτσι, ένα ώριμο mRNA αποτελείται μόνο από εξόνια. Το μάτισμα των εξονίων μπορεί να συμβεί με εναλλακτικό τρόπο σε πολυκιστρονικά mRNA σε προκαρυώτες, παράγοντας περισσότερους από έναν τύπους ώριμων mRNA από ένα μοναδικό πρωτεύον μεταγράφημα mRNA. Τα εσώνια στο γονιδίωμα θεωρούνται ως ένα ουσιαστικό κλάσμα του DNA ενώ τα εξόνια κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες. Ως εκ τούτου, η κύρια διαφορά μεταξύ εσωνίων και εξονίων είναι η λειτουργία τους στο γονιδίωμα.

Αναφορά:
1.Berg, Jeremy M. "Τα περισσότερα ευκαρυωτικά γονίδια είναι μωσαϊκά ιντρονίων και εξονίων." Βιοχημεία. 5η έκδοση. U.S. National Library of Medicine, 01 Ιανουαρίου 1970. Web. 23 Μαρ. 2017.
2.Cooper, Geoffrey M. “The Complexity of Eukaryotic Genomes”. The Cell:A Molecular Approach. 2η έκδοση. U.S. National Library of Medicine, 01 Ιανουαρίου 1970. Web. 23 Μαρ. 2017.
3.Lodish, Harvey. "Μοριακός ορισμός ενός γονιδίου." Μοριακή Κυτταρική Βιολογία. 4η έκδοση. U.S. National Library of Medicine, 01 Ιανουαρίου 1970. Web. 23 Μαρ. 2017.
4."Exon/ exons." Nature News. Εκδοτικός Όμιλος Nature, ν.δ. Ιστός. 23 Μαρ. 2017.