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内含子定义
内含子是在RNA产物的成熟期间通过RNA剪接除去的基因内的非编码DNA序列。
- 术语“内含子”表示存在于基因内的腺体区域。
- 术语“内含子”表示基因内的DNA序列和RNA转录物中的相应序列。
- 在许多真核生物的基因中发现内含子以及一些病毒并且位于大多数基因中,包括产生蛋白质,核糖体RNA(RRNA)和转移RNA(TRNA)的基因。然而,这些是在原核生物中没有发现的。
- 内含子是蛋白质编码的核基因中的大部分大部分无脊椎动物但嘿,在一些真核生物中可能是罕见的。
- 类似地,Jawed脊椎动物的线粒体基因组几乎完全没有内含子,而其他真核生物中的那些具有许多内含子。
- 在从含有内含子的基因产生蛋白质期间,RNA剪接发生作为在转录后和翻译前发生的RNA处理的方法。
- 基于其序列分析以及RNA剪接方法的遗传和生化分析,有不同类型的内含子。
- 四种常见类型的内含子包括;
- 在核蛋白质编码基因中的抗剪蛋白酶体内含子,其被剪接蛋白酶除去
- 在核和古膜的核和古氏菌的基因内的TRNA内含子
- 自分割组I通过RNA催化除去的内含子
- 通过RNA催化去除自剪液组II内外内外
- 在不同的真核生物中观察到不同的内含子也在整个进化中获得。
- 内含子是至关重要的,因为通过替代剪接大大提高了蛋白质的类型,其中内含子参与重要作用。替代剪接是一种受控分子机制,其从真核细胞中的单个基因产生多种变体蛋白质。
- 在内含子存在下,基因表达水平大大提高。
- 还据报道,拼接转录物从细胞核中出口速度比未燃料的细胞质更快。
- 然而,基因组中的内含子可能是对某些细胞的负担,因为细胞必须消耗大量的能量,以在复杂的抗剪体技术的帮助下精确地在正确的位置处精确地复制和消除它们。
外显子定义
外显子是蛋白质编码的DNA序列,其需要蛋白质合成所需的必要密码子或信息。
- “外显子”表示基因组中存在的表达区域。
- 真核生物中的基因由非编码内含子分离的编码外显子形成。
- 在RNA剪接期间,外显子之间的内含子被移除以连接两个不同的内含子,然后是用于信使RNA的代码。
- 存在于生物体基因组中存在的全部外显子被称为外来。
- 在编码蛋白质的基因中,外显子包括蛋白质编码序列和5'和3'未翻译区域。
- 一旦转录这些基因,得到的RNA具有外显子和内含子。然后通过RNA剪接除去内含子,导致成熟的MRNA。
- 因此,成熟的mRNA转录物具有外显子和未翻译的区域,其中外显子形成整个序列的一小部分。
- 在所有生物中存在从下颚脊椎动物到病毒的外显子。
- 在人类基因组中,总基因组的仅1%由外显子形成,而其余部分被内含子和基因性DNA占据。
- 有时,一些内含子通过呼出过程转化为外显子。
- 外显子在蛋白质合成中至关重要,因为它们是携带各种蛋白质的密码子的区域。
- 外显子和内含子的存在允许替代剪接的方法增加由单个基因产生的各种蛋白质。
- 替代剪接允许外显子布置在不同的序列中,其中不同的配置导致不同的蛋白质。
- 类似于替代剪接的方法是外显子洗涤,其中在重组期间交换外显子或乳腺染色体。
- 替代剪接通常在人体基因中发生,该人基因代码用于涉及磷纤维中钾进入调节的跨膜蛋白。
- 该基因由35个外显子组成,可以以不同的方式或配置组合,以通过重新洗脱约一至八个外显子形成超过500 mRNA。
关键差异(内含子VS外显子)
比较的基础 |
内含子 |
外显子 |
定义 | 内含子是在RNA产物的成熟期间通过RNA剪接除去的基因内的非编码DNA序列。 | 外显子是蛋白质编码的DNA序列,其需要蛋白质合成所需的必要密码子或信息。 |
序列类型 | 内含子是未对任何蛋白质代码的非编码序列。 | 外显子是蛋白质编码序列,其用于特异性蛋白质。 |
位置在DNA中 | 内含子存在于DNA序列中的两个外显子之间。 | 外显子是编码用于在未翻译的区域或两个内含子之间存在的蛋白质的序列。 |
分配 | 这些仅在真核基因组中发现。 | 这些是在真核和原核基因组中发现的。 |
位置在细胞中 | 在RNA加工期间从mRNA转录物中剪出外,内含子残留在核中。 | 在合成成熟MRNA后,外显子使细胞核到达细胞质。 |
目前 | 内含子存在于DNA和mRNA转录物中,但不存在于成熟MRNA中。 | 外显子存在于DNA,mRNA转录物和成熟的RNA中。 |
保守 | 内含子的序列作为外显子的序列保守。一些内含子可能会通过出口过程转换为外显子。 | 外显子的序列高度保守。 |
涉及 | 内含子不参与蛋白质合成。 | 外显子涉及蛋白质合成。 |
数量 | 核基因组中存在更多内含子比外显子。 | 外显子在核基因组中的内含子存在于较小的数量。 |
人类基因组 | 大约24%的人类基因组由内含子组成。 | 只有1%的人类基因组由外显子组成。 |
替代拼接 | 通过替代拼接去除内含子。 | 替代剪接后,两个或更多个外显子连接。 |
新基因形成 | 由于短的非编码区可以通过一种连续的进化过程将新的基因产生新的基因。 | 外显子可能在不同的配置中组合形成不同蛋白质代码的不同序列。 |
参考资料和来源
- 乔,B. S.,&Choi,S. S.(2015)。内含子:内含子在基因组中的功能益处。基因组学与信息学那13.(4),112-118。https://doi.org/10.5808/gi.2015.13.4.112
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