Exons vs Introns: الفرق والمقارنة

تتكون متواليات النوكليوتيدات في الجين من نوعين ، exons و introns. هم مسؤولون عن تخليق البروتين داخل الجين. في بعض الأحيان ، تقاطع المناطق غير المشفرة مناطق التشفير.

في هذه المقالة ، سوف نفهم المصطلحات الأساسية exons و introns والفرق بين exons و introns.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. Exons هي تسلسلات ترميز DNA مترجمة إلى بروتينات ، بينما الإنترونات عبارة عن تسلسلات غير مشفرة تتخللها exons.
2. على عكس exons ، لا تقوم introns بتشفير البروتينات وتتم إزالتها من pre-mRNA أثناء التضفير.
3. بينما تحتوي الإكسونات على المعلومات الجينية التي تحدد بنية ووظيفة البروتينات ، تلعب الإنترونات دورًا في تنظيم التعبير الجيني والتضفير البديل.

Exons مقابل Introns

يتكون الجين من مناطق مشفرة وغير مشفرة توجه تخليق البروتين. Exons هي مناطق التشفير التي تم نسخها إلى messenger RNA (مرنا) ثم تُترجم إلى بروتين. الإنترونات هي مناطق غير مشفرة قطع تسلسل الترميز وعدم ترميز البروتين. تلعب الإنترونات دورًا أساسيًا في تنظيم التعبير الجيني عن طريق تحديد الإكسونات التي يتم تضمينها في منتج الرنا المرسال النهائي وتوفير مواقع لصق بديلة تسمح بإنتاج متغيرات متعددة من الرنا المرسال والبروتين من جين واحد.

تقوم Exons بترميز أنواع مختلفة من البروتينات من خلال تسلسلات مختلفة تتشكل عبر تكوينات مختلفة من خلال مجموعة من exons. إنه جزء من الجين الذي يشفر جزءًا أو أكثر من الحمض النووي الريبي الناضج المنتج بعد إزالة الإنترونات بواسطة تضفير الحمض النووي الريبي.

يصف تسلسل الحمض النووي داخل الجين والتسلسل في نسخ RNA المصطلح exon.

الإنترونات هي متواليات النوكليوتيدات التي يتم إزالتها عن طريق تضفير الحمض النووي الريبي (RNA) عندما ينضج المنتج النهائي لـ RNA. يتم وصف المنطقة داخل الجين داخل الجين جيدًا بأنها intron.

يمكن أن تتحول الإنترونات إلى جينات جديدة خلال العملية التطورية للمناطق القصيرة غير المشفرة التي تتحول إلى جينات وظيفية حقيقية.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	إكسون	الإنترون
نوع التسلسل	تقوم Exons بترميز بروتينات معينة وهي تسلسلات ترميز البروتين.	لا تقوم الإنترونات بتشفير وهي تسلسلات غير مشفرة.
عثر عليه في	تم العثور على Exons في كل من الكائنات الحية بدائية النواة وحقيقية النواة أو الجينوم.	تم العثور على الإنترونات في كائن وحيد الخلية أو كائن حقيقي النواة فقط.
موجود في	الحمض النووي الريبي الناضج ، نصوص الرنا المرسال ، الحمض النووي.	نصوص mRNA ، DNA ولكن ليس في mRNAs الناضجة.
تخليق البروتين	تقوم Exons بتجميع وتشارك في تخليق البروتين.	لا تصنع الإنترونات البروتينات.
كمية	تتوفر الإكسونات بكميات أقل في الجينوم.	الإنترونات متوفرة بكميات أكبر.
تكوين الجينوم البشري	يشكل الجينوم البشري 1٪ من exons.	يشكل الجينوم البشري 24٪ من الإنترونات.

ما هي Exons؟

تسمى تسلسلات الحمض النووي التي ترمز البروتينات باسم Exons. ومع ذلك ، فإنها تتطلب بعض المعلومات أو الكودونات اللازمة لتخليق البروتينات. يطلق على المنطقة التي يتم التعبير عنها في الجينوم اسم exon.

في الكائنات حقيقية النواة ، فإن الإكسونات التي تفصل ترميز الإنترونات. الإكسوسوم هو المجموعة الكاملة من الإكسونات الموجودة في جينوم الكائن الحي.

تؤدي إزالة الإنترونات الموجودة بين الإكسونات إلى ترميز الرنا المرسال أو الرنا المرسال أثناء تضفير الرنا. بعد عملية النسخ ، تحدث إنترونات وإكسونات في الحمض النووي الريبي الناتج.

أثناء تضفير الحمض النووي الريبي ، تتم إزالة الإنترونات ، مما ينتج عنه رنا مرسال ناضج. يحتوي هذا الرنا المرسال الناضج الذي يتم نسخه على مناطق غير مترجمة جنبًا إلى جنب مع exons. في التسلسل بأكمله ، تشكل exons جزءًا صغيرًا.

لا تقتصر Exons على عدد قليل من الكائنات الحية. هم موجودون في الكائنات الحية مثل الفيروسات للفقاريات الفكية. يتكون واحد في المائة من الجينوم البشري من exons و DNA بين الجينات. تشغل الإنترونات الباقي.

التصفية هي العملية التي يتم فيها تحويل الإنترونات أحيانًا إلى exons. الإكسونات لها أهمية كبيرة في عملية تخليق البروتين. تحمل الإكسونات كودونات وترمز إلى جزيئات بروتين مختلفة.

الإكسونات مسؤولة عن ترميز البروتينات وخاصة تسلسل الأحماض الأمينية. الحفاظ على exons والتسلسلات عالية حيث أن exons وتسلسلها مع الزمن لا يتغير. توجد Exons بشكل مفرط في الرسول RNA.

ما هي الإنترونات؟

عندما ينضج منتج الحمض النووي الريبي داخل الجين ، يتم فصل التسلسلات غير المشفرة للحمض النووي عن طريق ربط الحمض النووي الريبي. تلك تسمى إنترون. تمثل المنطقة داخل الجين الموجودة في الجين Intron.

تعتبر الإنترونات مسؤولة عن إظهار أنه داخل الجين ، يتم نسخ تسلسل الحمض النووي الموجود مع تسلسل الحمض النووي الريبي المقابل.

تم العثور على الإنترونات في الكائنات الحية التي تتكون من خلايا متعددة، والكائنات حقيقية النواة. وتوجد هذه أيضًا في مختلف الفيروسات والجينات. نقل الحمض النووي الريبي (RNA) ، يقوم الحمض النووي الريبي (RNA) الريباسي بإنشاء البروتينات ويتضمن الإنترونات فيها. الكائنات بدائية النواة أو الكائنات الحية التي تحتوي على خلايا مفردة تفتقر إلى الإنترونات.

ومع ذلك، في حقيقيات النوى، توجد الإنترونات في المنطقة الفاصلة بين اثنين من الإكسونات. تخضع الإنترونات على وجه التحديد لعملية الربط لأنها لا تستطيع تشفير البروتينات مباشرة. وحتى قبل أن يصنع mRNA البروتينات، تتم إزالة هذه الإنترونات.

يعتبر الحفاظ على الإنترونات مهمة صعبة للغاية. لذلك فإن إزالتها ضرورية لمنع تكوين البروتين غير الصحيح.

يمكن أن تختلف الإنترونات وفقًا لتحليل تسلسلها ، والجينات ، والكيمياء الحيوية لطرق التضفير الخاصة بـ RNA. يتطلب وجود الإنترونات وبقائها وإطعامها قدرًا كبيرًا من الطاقة. يبدأون في إثقال بعض الخلايا بسبب استهلاكها العالي للطاقة.

إنهم بحاجة إلى الطاقة لتقليدها بدقة واستئصالها في الموضع الصحيح عبر تقنيات معقدة مثل تقنية spliceosomal.

الاختلافات الرئيسية بين Exons و Introns

1. توجد Exons بين اثنين من introns لمنطقتين غير مترجمتين أو Intron واحد ومنطقة واحدة غير مترجمة ، في حين أن Introns موجودة في تسلسل DNA بين اثنين من exons.
2. تم العثور على Exons بشكل صارم في الكائنات الحية متعددة الخلايا وحيدة الخلية والجينومات ، بينما توجد الإنترونات فقط في الكائنات وحيدة الخلية والجينومات.
3. تفصل Exons النواة من السيتوبلازم بعد تصنيع الحمض النووي الريبي المرسال الناضج ، في حين أن الإنترونات لا تترك النواة أثناء معالجة الحمض النووي الريبي ، حتى بعد تضفير نسخ الحمض النووي الريبي المرسال.
4. يمكن العثور على Exons داخل الخلية في نسخ mRNA و DNA و RNAs الناضجة. في حين أن الإنترونات ، داخل الخلية ، يمكن العثور عليها في نسخ الحمض النووي الريبي المرسال والحمض النووي ولكن ليس في الرنا المرسال الناضج.
5. يتم حفظ التسلسل بدرجة عالية في exons ولا يخضع لتغييرات متكررة ، بينما يحول exonization بعض الإنترونات إلى exons.
6. داخل الجينوم النووي ، تكون كمية الإكسونات الموجودة أقل. ومع ذلك ، فإن الإنترونات موجودة بكميات أعلى.
7. من خلال التضفير البديل ، يتم توصيل Exons ، وعدد اثنين أو أكثر ، ويتم إزالة الإنترونات.

مراجع حسابات

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0014579387800029
2. https://content.iospress.com/articles/in-silico-biology/isb00142

آخر تحديث: 11 يونيو 2023