Intron

Diagram umístění intronů a exonů uvnitř genu.

Introny jsou úseky DNA, které se rozdělí po transkripci, ale před použitím RNA. Introny jsou běžné v eukaryotických RNA všech typů, ale nacházejí se pouze v prokaryotických tRNA a rRNA genech. Oblasti genu, které zůstávají ve spliced mRNA, se nazývají exony. Počet a délka intronů se značně liší mezi jednotlivými druhy a mezi geny v rámci jednoho druhu. Například pufferfish Takifugu rubes má málo intronické DNA. Geny u savců a kvetoucích rostlin mají naopak často četné introny, které mohou být mnohem delší než blízké exony.

Jednoduchá ilustrace sestřihu pre-mRNA do mRNA.

Introny někdy umožňují alternativní sestřih genu, takže z jednoho genu lze vyrobit několik různých proteinů, které sdílejí některé společné úseky. Kontrolu sestřihu mRNA, a tedy i toho, která alternativa vzniká, provádí široká škála signálních molekul.
Introny také někdy obsahují „starý kód“, úseky genu, které byly pravděpodobně kdysi přeloženy do proteinu, ale které jsou nyní vyřazeny.

I když se všeobecně věří, že většina sekvencí v daném intronu je nevyžádaná DNA bez známé funkce, je známo několik krátkých sekvencí, které jsou důležité pro efektivní splicing. Přesný mechanismus těchto intronických splicing zesilovačů není dobře pochopen, ale předpokládá se, že slouží jako vazebná místa na transkriptu pro proteiny, které stabilizují spliceozom. Je také možné, že sekundární struktura RNA tvořená intronickými sekvencemi může mít vliv na splicing.

Objev intronů vedl v roce 1993 k Nobelově ceně za fyziologii a medicínu pro Phillipa Allena Sharpa a Richarda J.

Některé introny, jako jsou introny skupiny I a skupiny II, jsou ve skutečnosti ribozymy, které jsou schopné katalyzovat vlastní splicing z primárního RNA transkriptu. Toto splicing objevil Thomas Cech, který se v roce 1989 podělil se Sidneym Altmanem o Nobelovu cenu za chemii za objev katalytických vlastností RNA.

Doporučujeme:  Použitelnost

Existují dvě protichůdné teorie o evolučním původu intronů, které se obvykle studují ve vysoce konzervované rodině genů, jako jsou například aktiny. Předpokládá se, že v intronech-raném modelu rodové geny zahrnovaly velké množství intronů, z nichž některé se během evoluční doby ztratily, což vedlo k různým, ale podobným intronovým vzorcům v příbuzných genech různých druhů. Intony-pozdní model místo toho naznačuje, že introny se vyskytují ve stejné lokalitě ve variantách daného genu, protože lokalita je určitým způsobem predisponována k zavedení intronu, a proto může podobný intronový vzorec vzniknout u dvou různých druhů formou konvergentní evoluce.

Evoluční „změna struktury intronu a exonu je postupná, podobná hodinám a do značné míry nezávislá na evoluci kódovacích sekvencí“.

Téměř všechny eukaryotické jaderné introny začínají GT a končí AG (pravidlo GT-AG).