Ιντρόνιο
Ένα ιντρόνιο είναι μια μη κωδικοποιούσα αλληλουχία σε ένα γονίδιο.
Πρόκειται για οποιαδήποτε νουκλεοτιδική αλληλουχία εντός ενός γονιδίου που αφαιρείται με τη συγκόλληση RNA για να προκύψει το τελικό προϊόν RNA ενός γονιδίου. Ο όρος ιντρόνιο αναφέρεται τόσο στην αλληλουχία DNA εντός ενός γονιδίου όσο και στην αντίστοιχη αλληλουχία στα μεταγράμματα RNA.
Οι αλληλουχίες κωδικοποιητικού DNA που ενώνονται στο τελικό RNA μετά τη μάτισή του είναι εξώνια. Κωδικοποιούν αμινοξέα στο τελικό πολυπεπτίδιο.
Τα ιντρόνια υπάρχουν στα γονίδια των περισσότερων οργανισμών και πολλών ιών. Μπορεί να βρίσκονται σε ένα ευρύ φάσμα γονιδίων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που παράγουν πρωτεΐνες, ριβοσωμικό RNA (rRNA) και RNA μεταφοράς (tRNA). Η ωρίμανση του RNA πραγματοποιείται μετά τη μεταγραφή και πριν από τη μετάφραση.
- Ιντρόνια: τμήματα ενός γονιδίου που απορρίπτονται: μη λειτουργικά bits.
- Εξώνια: μέρη ενός γονιδίου που εκφράζονται: κομμάτια ενός γονιδίου που κωδικοποιούν αλληλουχίες αμινοξέων σε μια πρωτεΐνη.
Η ανακάλυψη των ιντρονίων οδήγησε στην απονομή του βραβείου Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 1993 στους Phillip Sharp και Richard Roberts. Ο όρος ιντρόνιο εισήχθη από τον Αμερικανό βιοχημικό Walter Gilbert.
Ένα συγκολλητόσωμα αφαιρεί ιντρόνια από ένα μεταγραφόμενο τμήμα προ-mRNA (επάνω). Αυτό ονομάζεται "ματίσματος". Αφού αφαιρεθούν τα ιντρόνια (κάτω), η ώριμη αλληλουχία mRNA είναι έτοιμη για μετάφραση.
Βιολογική σημασία
Υπάρχουν πολλά αναπάντητα ερωτήματα σχετικά με τα ιντρόνια. Δεν είναι σαφές αν τα ιντρόνια εξυπηρετούν κάποια συγκεκριμένη λειτουργία ή αν είναι εγωιστικό DNA που αναπαράγεται ως παράσιτο.
Πρόσφατες μελέτες ολόκληρων ευκαρυωτικών γονιδιωμάτων έχουν πλέον δείξει ότι τα μήκη και η πυκνότητα (ιντρόνια/γονίδιο) των ιντρονίων ποικίλλουν σημαντικά μεταξύ συγγενών ειδών. Υπάρχουν τέσσερα ή πέντε διαφορετικά είδη ιντρονίων. Ορισμένα ιντρόνια αντιπροσωπεύουν κινητά γενετικά στοιχεία (τρανσποζόνια).
Ο εναλλακτικός ματίσματος των ιντρονίων εντός ενός γονιδίου επιτρέπει τη δημιουργία μιας ποικιλίας πρωτεϊνικών ισομορφών από ένα μόνο γονίδιο. Έτσι, πολλαπλές συγγενείς πρωτεΐνες μπορούν να παραχθούν από ένα μόνο γονίδιο και ένα μόνο πρόδρομο μεταγράφημα mRNA. Ο έλεγχος του εναλλακτικού ματίσματος του RNA πραγματοποιείται από πολύπλοκο δίκτυο σηματοδοτικών μορίων. Στον άνθρωπο, ~95% των γονιδίων με περισσότερα από ένα εξώνια είναι εναλλακτικά ματσωμένα.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι ένα ιντρόνιο;
A: Ένα ιντρόνιο είναι μια μη κωδικοποιούσα αλληλουχία σε ένα γονίδιο που αφαιρείται με την ωρίμανση του RNA για να προκύψει το τελικό προϊόν RNA ενός γονιδίου.
Ε: Τι είναι τα εξώνια;
A: Τα εξώνια είναι αλληλουχίες κωδικοποιητικού DNA οι οποίες ενώνονται στο τελικό RNA μετά από μάτισμα του RNA και κωδικοποιούν αμινοξέα στο τελικό πολυπεπτίδιο.
Ερ: Πού μπορούν να βρεθούν ιντρόνια;
Α: Ιντρόνια μπορούν να βρεθούν στα γονίδια των περισσότερων οργανισμών και πολλών ιών, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που παράγουν πρωτεΐνες, ριβοσωμικό RNA (rRNA) και RNA μεταφοράς (tRNA).
Ερ: Πότε λαμβάνει χώρα η ωρίμανση του RNA;
Α: Η ωρίμανση του RNA πραγματοποιείται μετά τη μεταγραφή και πριν από τη μετάφραση.
Ερ: Τι κάνουν τα ιντρόνια;
Α: Τα ιντρόνια είναι τμήματα ενός γονιδίου που απορρίπτονται- είναι μη λειτουργικά κομμάτια.
Ε: Τι κάνουν τα εξώνια;
Α: Τα εξώνια είναι τμήματα ενός γονιδίου που εκφράζονται- κωδικοποιούν αλληλουχίες αμινοξέων σε μια πρωτεΐνη.
Ερ:Ποιος ανακάλυψε τα ιντρόνια ;
Α:Η ανακάλυψη των ιντρονίων οδήγησε στην απονομή του βραβείου Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 1993 στους Phillip Sharp και Richard Roberts. Ο όρος ιντρόνιο εισήχθη από τον Αμερικανό βιοχημικό Walter Gilbert.
