Ключевое различие между интронами и экзонами заключается в том, что интроны являются некодирующими последовательностями гена, а экзоны являются кодирующими последовательностями. Следовательно, интроны не появляются в зрелых молекулах мРНК, в то время как экзоны вместе составляют окончательную молекулу РНК.
Интроны и экзоны - часто используемые термины в области молекулярной биологии, но когда кто-то начинает знакомиться с этими терминами, может возникнуть путаница, поскольку оба они представляют собой нуклеотидные последовательности генов.
Что такое интроны
Интроны представляют собой последовательности нуклеотидов, присутствующие в генах между экзонами. Эти последовательности нуклеотидов не кодируют белки, а это означает, что интроны не имеют непосредственного значения для процесса синтеза белков. Когда цепь информационной РНК (мРНК) создается путем транскрипции ДНК в гене, нуклеотидная последовательность интронов исключается. Более того, исключение последовательности интрона из цепи мРНК происходит посредством процесса, называемого сплайсингом РНК; это может происходить посредством цис-сплайсинга, когда с геном связан только один интрон, транс-сплайсинг происходит, когда с геном связаны два или более интрона.
Зрелая цепь мРНК, готовая кодировать белок, образуется после удаления интронов из цепи. Поскольку и ДНК, и РНК содержат эти некодирующие последовательности, термин «интрон» может относиться к некодирующим нуклеотидным последовательностям ДНК и соответствующим им последовательностям в РНК.
Также важно отметить, что рибосомная РНК (рРНК) и транспортная РНК (тРНК) содержат гены с интронами, но они удаляются при экспрессии генов. Другими словами, интроны проходят транскрипцию, но не трансляцию. Поэтому они называются нетранслируемыми последовательностями ДНК. Непосредственная функция интронов немного неясна, но считается, что они важны для создания разнообразных, но родственных белков из одного гена. Кроме того, интрон-опосредованное усиление экспрессии генов считается еще одной важной функцией интронов.
Что такое экзоны
Экзоны представляют собой нуклеотидные последовательности генов, которые экспрессируются и находятся по обе стороны от интрона. Проще говоря, можно сказать, что экзоны действительно нашли свое место в экспрессии генов или в синтезе белка. После удаления некодирующих последовательностей из пре-мРНК молекула зрелой мРНК состоит только из экзонных последовательностей. Затем нуклеотидная последовательность зрелых мРНК преобразуется в аминокислотную последовательность конкретного белка.
Рисунок 01: Интроны и экзоны
Почти все гены имеют начальную нуклеотидную последовательность, которая отличает их как гены от основной нити ДНК или РНК, известной как открытая рамка считывания (ORF); две ORF отмечают концы гена внутри этих экзонов. Однако бывают случаи, когда экзоны не экспрессируются в генах. Бывают случаи, когда интронные последовательности взаимодействуют с экзоном, вызывая мутации, и этот процесс известен как экзонизация.
Каковы сходства между интронами и экзонами?
- Интроны и экзоны представляют собой нуклеотидные последовательности генов.
- Обе последовательности транскрибируются в пре-мРНК.
- Это внутригенные последовательности.
- Они присутствуют в ДНК и РНК.
- Оба присутствуют у эукариот.
В чем разница между интронами и экзонами?
Интроны против экзонов |
|
| Интроны - это некодирующие последовательности нуклеотидов гена. | Экзоны – это кодирующие последовательности гена, необходимые для формирования зрелой мРНК |
| Во время сплайсинга РНК | |
| Удалено | Соединяются вместе, образуя зрелую мРНК |
| Зрелая мРНК | |
| Не способствуют образованию зрелой мРНК | Зрелая мРНК формируется из полного набора экзонов гена |
| Природа последовательностей | |
| Менее консервативные последовательности с течением времени | Высококонсервативные последовательности между видами во времени |
| Присутствие в конечной молекуле РНК | |
| Не появляются в конечной молекуле РНК | Появляются в конечной молекуле РНК, так как обладают генетическим кодом |
| Важность в синтезе белка | |
| Не имеет непосредственного значения для синтеза белка, поскольку они не кодируют | Кодирующие последовательности имеют первостепенное значение для синтеза белка. |
| Присутствие у прокариот и эукариот | |
| Отсутствует у прокариот | Присутствует как у прокариот, так и у эукариот |
Резюме – Интроны против Экстронов
Ген имеет как кодирующие, так и некодирующие последовательности. Некодирующие последовательности не участвуют в синтезе белка. Это интроны. Кодирующие последовательности несут генетический код белка. Они экзоны. В целом, это ключевое различие между интронами и экстронами.
