Екзони проти інтронів: різниця та порівняння

Нуклеотидні послідовності в гені бувають двох типів: екзони та інтрони. Вони відповідають за синтез білка в гені. Іноді некодуючі області переривають кодуючі області.

У цій статті ми розберемо ключові терміни екзони та інтрони та різницю між екзонами та інтронами.

Ключові винесення

1. Екзони - це кодуючі послідовності ДНК, трансльовані в білки, тоді як інтрони - це некодуючі послідовності, вкраплені між екзонами.
2. На відміну від екзонів, інтрони не кодують білки і видаляються з пре-мРНК під час сплайсингу.
3. Тоді як екзони містять генетичну інформацію, яка визначає структуру та функцію білків, інтрони відіграють певну роль у регуляції експресії генів та альтернативного сплайсингу.

Екзони проти інтронів

Ген складається з кодуючих і некодуючих ділянок, які керують синтезом білка. Екзони - це кодуючі ділянки, транскрибовані в інформаційну РНК (мРНК), а потім переведено в білок. Інтрони є некодуючими областями, які переривати кодуючу послідовність і не кодують білок. Інтрони відіграють важливу роль у регуляції експресії генів, визначаючи, які екзони включені в кінцевий продукт мРНК, і забезпечуючи альтернативні сайти сплайсингу, що дозволяє виробляти кілька варіантів мРНК і білка з одного гена.

Екзони кодують різні типи білків різними послідовностями, утвореними через різні конфігурації через комбінацію екзонів. Це частина гена, який кодує одну або більше частин зрілої РНК, що утворюється після видалення інтронів шляхом сплайсингу РНК.

Послідовність ДНК у гені та послідовність у транскриптах РНК описують термін екзон.

Інтрони - це нуклеотидні послідовності, які видаляються шляхом сплайсингу РНК, коли кінцевий продукт РНК дозріває. Внутрішньогенна ділянка в гені добре описується як інтрон.

Інтрони можуть перетворюватися на нові гени протягом еволюційного процесу некодуючих коротких ділянок, які перетворюються на справжні функціональні гени.

Таблиця порівняння

Параметри порівняння	Екзони	Інтрони
Тип послідовності	Екзони кодують специфічні білки та є послідовностями, що кодують білок.	Інтрони не кодують і є некодуючими послідовностями.
Знайдено в	Екзони знаходяться як в прокаріотичних, так і в еукаріотичних організмах або геномах.	Інтрони знаходяться лише в одноклітинному організмі або еукаріотичному організмі.
Присутня в	Зрілі РНК, транскрипти мРНК, ДНК.	Транскрипти мРНК, ДНК, але не в зрілих мРНК.
Синтез білка	Екзони синтезують і беруть участь у синтезі білка.	Інтрони не синтезують білки.
Кількість	Екзони доступні в меншій кількості в геномі.	Інтрони доступні у великих кількостях.
Склад геному людини	Геном людини становить 1% екзонів.	Геном людини складається з 24% інтронів.

Що таке екзони?

Послідовності ДНК, які кодують білки, називаються екзонами. Однак їм потрібна деяка інформація або кодони, необхідні для синтезу білків. Область, яка ks експресується в геномі, називається екзоном.

В еукаріотичних організмах екзони, які розділяють інтрони, кодують. Екзосома - це повний набір екзонів, присутніх у геномі організму.

Видалення інтронів, які присутні між екзонами, призводить до кодування інформаційної РНК або мРНК під час сплайсингу РНК. Після процесу транскрипції в отриманій РНК виникають інтрони та екзони.

Під час сплайсингу РНК інтрони видаляються, утворюючи зрілі матричні РНК. Ця зріла матрична РНК, яка транскрипується, має нетрансльовані ділянки разом із екзонами. У всій послідовності екзони становлять невелику частину.

Екзони не обмежуються кількома організмами. Вони присутні в організмах, як віруси у щелепних хребетних. Один відсоток геному людини складається з екзонів і міжгенної ДНК. Решту займають інтрони.

Екзонізація - це процес, у якому інтрони іноді перетворюються на екзони. Екзони мають велике значення в процесі синтезу білка. Екзони несуть кодони і кодують різні білкові молекули.

Екзони відповідають за кодування білків і особливо за послідовність амінокислот. Збереження екзонів і послідовностей є високим, оскільки екзони та їх послідовність з часом не змінюються. Екзони надмірно присутні в інформаційній РНК.

Що таке інтрони?

Коли РНК-продукт дозріває в гені, некодуючі послідовності ДНК розділяються шляхом сплайсингу РНК. Їх називають інтронами. Внутрішньогенна область, яка присутня в гені, являє собою інтрон.

Інтрони відповідають за те, що в межах гена існуючі послідовності ДНК транскриптуються відповідною послідовністю РНК.

Інтрони зустрічаються в організмах, що складаються з кількох клітин, еукаріотичних організмах. Вони також містяться в різних вірусах і генах. Переносна РНК, рибосомна РНК генерує білки і включає в них інтрони. Прокаріотичні організми або організми, що мають одну клітину, не мають інтронів.

Однак в еукаріотів інтрони знаходяться в проміжній області між двома екзонами. Інтрони спеціально піддаються сплайсингу, оскільки вони не можуть безпосередньо кодувати білки. Ще до того, як мРНК утворює білки, ці інтрони видаляються.

Збереження інтронів є дуже складним завданням. Тому їх видалення необхідно, щоб можна було запобігти неправильному утворенню білка.

Інтрони можуть відрізнятися залежно від аналізу їх послідовності, генів і біохімії методів сплайсингу РНК. Існування, виживання та існування інтронів вимагають великої кількості енергії. Вони починають навантажувати деякі клітини через високе споживання енергії.

Їм потрібна енергія для точної імітації та вирізання в правильному положенні за допомогою складних методів, таких як сплайсосомальна техніка.

Основні відмінності між екзонами та інтронами

1. Екзони існують між двома інтронами двох нетрансльованих областей або одним інтроном і однією нетрансльованою областю, тоді як інтрони присутні в послідовності ДНК між двома екзонами.
2. Екзони знаходяться виключно в багатоклітинних і одноклітинних організмах і геномах, тоді як інтрони знаходяться лише в одноклітинних організмах і геномах.
3. Екзони відокремлюють ядро ​​від цитоплазма після синтезу зрілої інформаційної РНК, тоді як інтрони не залишають ядро ​​під час процесингу РНК, навіть після сплайсингу транскрипції інформаційної РНК.
4. Екзони всередині клітини можна знайти в транскриптах мРНК, ДНК і зрілих РНК. Тоді як інтрони всередині клітини можна знайти в транскриптах інформаційної РНК і ДНК, але не в зрілих інформаційних РНК.
5. Послідовність є висококонсервативною в екзонах і не піддається частим змінам, тоді як екзонізація перетворює деякі інтрони в екзони.
6. Усередині ядерного геному кількість екзонів менша. Однак інтрони присутні у більшій кількості.
7. За допомогою альтернативного сплайсингу з’єднуються екзони, кількість яких становить два або більше, а інтрони видаляються.

посилання

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

Останнє оновлення: 11 червня 2023 р