תוֹכֶן
- קווי דמיון: האינטרונים והאיקסונים שניהם מכילים קוד גנטי המבוסס על חומצות גרעין
- הבדלים: אקסונים מקודדים חלבונים, אינטרונים אינם
- האינטרונים והמחשבים דומים מכיוון ששניהם עוסקים בסינתזת חלבונים
אינטרונים ו אקסונים דומים מכיוון ששניהם הם חלק מהקוד הגנטי של התא, אך הם שונים מכיוון שהאינטרונים אינם מקודדים בעוד שהאקסונים קוד לחלבונים. המשמעות היא שכאשר משתמשים בגן לייצור חלבון, האינטרונים מושלכים ואילו האקסונים משמשים לסינתזת החלבון.
כאשר תא מבטא גן מסוים, הוא מעתיק את רצף קידוד ה- DNA בגרעין שליח RNA, או mRNA. ה- mRNA יוצא מהגרעין ויוצא לתא. לאחר מכן התא מסנתז חלבונים על פי רצף הקידוד. החלבונים קובעים לאיזה סוג תא הוא הופך ומה הוא עושה.
במהלך תהליך זה מועתקים שניהם האינטרונים והאקזונים המרכיבים את הגן. החלקים המקודדים לאקסון של ה- DNA המועתק משמשים לייצור חלבונים, אך הם מופרדים באמצעות ללא קידוד אינטרונים. תהליך שחבור מסיר את האינטרונים ו- mRNA משאיר את הגרעין עם מקטעי RNA exon בלבד.
למרות שהאינטרסים הושלכו, גם האקסונים וגם האינטרונים ממלאים תפקידים בייצור חלבונים.
קווי דמיון: האינטרונים והאיקסונים שניהם מכילים קוד גנטי המבוסס על חומצות גרעין
אקסונים הם בשורש ה- DNA המקודד באמצעות חומצות גרעין. הם נמצאים בכל התאים החיים ומהווים בסיס לרצפי הקידוד העומדים בבסיס ייצור החלבון בתאים. אינטרונים הם רצפי חומצות גרעין שאינם מקודדים שנמצאים ב אאוקריוטותשהם אורגניזמים המורכבים מתאים עם גרעין.
בכללי, פרוקריוטות, שאין להם גרעין ורק אקסונים בגנים שלהם, הם אורגניזמים פשוטים יותר מאשר אאוקריוטים, הכוללים אורגניזמים חד-תאיים וגם אורגניזמים תאיים.
באותה צורה שלתאים מורכבים יש אינטרונים בעוד שלתאים פשוטים אין, לבעלי חיים מורכבים יש יותר אינטרונים מאשר אורגניזמים פשוטים. לדוגמא, זבוב הפירות תסיסנית יש רק ארבעה זוגות כרומוזומים ומעט יחסית אינטרונים ואילו לבני אדם 23 זוגות ואינטרונים נוספים. אמנם ברור אילו חלקים מהגנום האנושי משמשים לקידוד חלבונים, חלקים גדולים אינם מקודדים וכוללים אינטרונים.
הבדלים: אקסונים מקודדים חלבונים, אינטרונים אינם
קוד ה- DNA מורכב מזוגות של הבסיסים החנקניים אדנין, תימין, ציטוזין ו גואנין. הבסיסים אדנין ותימין יוצרים זוג וכך גם הבסיסים ציטוזין וגואנין. ארבעת זוגות הבסיס האפשריים נקראים על שם האות הראשונה של הבסיס העולה ראשונה: A, C, T ו- G.
שלושה זוגות בסיסים יוצרים א קודון המקודד חומצה אמינית מסוימת. מכיוון שיש ארבע אפשרויות לכל אחד משלושת מקומות הקוד, קיימות 43 או 64 קודונים אפשריים. 64 קודונים אלה מקודדים קודי התחלה ועצירה וכן 21 חומצות אמינו, עם יתירות מסוימת.
במהלך ההעתקה הראשונית של ה- DNA בתהליך שנקרא תעתיק, הן אינטרונים והן אקסונים מועתקים למולקולות טרום mRNA. האינטרונים מוסרים מהקדם-mRNA על ידי שחבור האקסונים זה לזה. כל ממשק בין אקסון לאינטרון הוא אתר אחוי.
שחבור RNA מתרחש כאשר האינטרונים מתנתקים באתר אחוי ויוצרים לולאה. שני פלחי האקסון השכנים יכולים להצטרף זה לזה.
תהליך זה יוצר מולקולות mRNA בוגרות שמשאירות את הגרעין ושולטות בתרגום RNA ליצירת חלבונים. האינטרונים מושלכים מכיוון שתהליך התמלול מכוון לסנתז חלבונים, והאינטרונים אינם מכילים קודונים רלוונטיים.
האינטרונים והמחשבים דומים מכיוון ששניהם עוסקים בסינתזת חלבונים
בעוד שתפקידם של אקסונים בביטוי גנים, שעתוק ותרגום לחלבונים הוא ברור, האינטרונים ממלאים תפקיד עדין יותר. האינטרונים יכולים להשפיע על ביטוי גנים דרך נוכחותם בתחילת אקסון, והם יכולים ליצור חלבונים שונים מרצף קידוד יחיד דרך שחבור אלטרנטיבי.
האנטרונים יכולים למלא תפקיד מפתח בשחבור הרצף של קידוד גנטי בדרכים שונות. כאשר אינטרונים מושלכים מקדם ה- mRNA כדי לאפשר היווצרות של mRNA בוגר, הם יכולים להשאיר חלקים מאחור כדי ליצור רצפי קידוד חדשים המביאים לחלבונים חדשים.
אם משתנה רצף מקטעי האקסון, נוצרים חלבונים אחרים על פי רצפי הקודונים של mRNA ששונו. אוסף חלבונים מגוון יותר יכול לעזור לאורגניזמים להסתגל ולשרוד.
הוכחה לתפקיד האינטרונים בייצור יתרון אבולוציוני היא הישרדותם לאורך שלבי האבולוציה השונים לאורגניזמים מורכבים. לדוגמה, על פי מאמר משנת 2015 בגנום ומידע, אינטרונים יכולים להוות מקור לגנים חדשים, ובאמצעות שחבור אלטרנטיבי, אינטרונים יכולים לייצר וריאציות של חלבונים קיימים.