تعتبر الإنترونات أو التسلسل المتداخل جزءًا غير مشفر من الجينات ، في حين أن exons أو التسلسل المعبر عنه هو جزء الترميز لبروتينات الجينات. الإنترونات هي السمة المشتركة الموجودة في جينات حقيقيات النوى متعددة الخلايا مثل البشر ، بينما توجد exons في كل من بدائيات النوى وحقيقيات النوى.
الطريقة التقليدية لتدفق المعلومات البيولوجية في الكائن الحي هي أن الحمض النووي يصنع الحمض النووي الريبي ثم الحمض النووي الريبي يصنع البروتينات . تُعرف هذه الأساليب أيضًا باسمها النسخ المتماثل والنسخ والترجمة .
بدءًا من النسخ المتماثل ، والذي يُعرف باسم عملية نسخ الحمض النووي deoxyribose (DNA) لإنتاج نسخة متطابقة من جزيئات DNA نفسها. ثم يأتي النسخ الذي هو تخليق الحمض النووي الريبي من الحمض النووي. وأخيرًا ، يتم التعبير عن المعلومات الجينية المخزنة في شكل بروتينات ، وهذا ما يعرف بالترجمة .
استهداف عملية النسخ حيث يتم نسخ الحمض النووي بأكمله إلى ما قبل mRNA (النسخ الأولية) ، وتتكون هذه التسلسلات من إنترونات (المناطق غير المشفرة) والإكسونات (منطقة الترميز) ، ولا سيما في الجينات حقيقية النواة.
علاوة على ذلك ، يخضع هذا ما قبل mRNA للعديد من التعديلات مثل التعديلات النهائية ، الربط ، إلخ ، والتي تسمى مجتمعة باسم تعديلات ما بعد النسخ. هنا تتم إزالة الإنترونات ، ويتم ربط الإكسونات لتشكيل تسلسل ترميز متجاور. يتم تنفيذ هذه العملية لتحويل ما قبل mRNA إلى شكله النشط المسمى mRNA الناضج ، وهو جاهز للترجمة.
في هذه اللحظة ، سنناقش الاختلافات بين الإنترونات والإكسونات متبوعة بشرح موجز.
رسم بياني للمقارنة
| أساس المقارنة | إنترون | إكسون |
|---|---|---|
| المعنى | الجزء المنسوخ من تسلسل النوكليوتيدات في مرنا ، والذي يعرف بحمل الجزء غير المشفر للبروتينات. | الجزء المنسوخ من تسلسل النوكليوتيدات في مرنا ، المسؤول عن تخليق البروتين. |
| عثر عليه في | في حقيقيات النوى فقط. | في كل من بدائيات النوى وفي حقيقيات النوى. |
| جزء من | DNA غير مشفر. | ترميز الحمض النووي. |
| ميزات أخرى | 1. تقع هذه القواعد بين exons. 2. تبقى الإنترونات في النواة ، حتى بعد ربط مرنا. 3. هذه هي التسلسل الأقل الحفاظ. 4. أنها موجودة في الحمض النووي وكذلك في النص الأساسي مرنا. | 1. هذه هي القواعد المعروفة بشكل رئيسي بترميز تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين. 2. تنتقل Exons إلى السيتوبلازم من النواة ، عندما يتم إنتاج mRNA الناضج. 3. هذه هي التسلسل المحفوظ للغاية. 4. أنها تميز وجودها في الحمض النووي وكذلك في مرنا ناضجة. |
تعريف إنترونات
الإنترون هو تسلسل نوكليوتيدات موجود في الحمض النووي والحمض النووي الريبي. هذه هي السلسلة المتداخلة أو المتداخلة الموجودة بين exons. وهي تتراوح من 10 إلى 1000 زوج من القواعد. تم العثور على هذه في حقيقيات النوى مثل البشر.
لا تقوم الإنترونات بتشفير البروتين مباشرة ، ولكنها جزء من نسخ ما قبل mRNA (النسخ الأولية). هناك حاجة لإزالة الإنترونات قبل أن تتحول مرنا إلى البروتينات. لذلك ، يخضع ما قبل mRNA لعملية تسمى الربط .
الربط أو الربط RNA هي واحدة من خطوات تعديلات ما بعد النسخ لإزالة الإنترونات ؛ إنها العملية المهمة التي تتم بدقة بالغة. ويدعم هذا التعديل جزيئات البروتين النووي الريبونيوم الصغير (snRNPs) أو snurps . تتشكل هذه snRNPs مع ارتباط الحمض النووي الريبي النووي الصغير (snRNA) مع البروتينات. معا يطلق عليهما جسيم التضفير.
يحدث الربط في مواقع ربط معينة ، وتبدأ بالنيوكليوتيدات الموجودة على شكل GU عند نهايتي 5 and و AG عند 3 ′ . يرتبط snurps في طرفي إنترون ويشكل الحلقة ، ثم تتم إزالة إنترون من التسلسل ، ويتم ربط exons معًا. تحدث تعديلات ما بعد النسخ في النواة ، وبعد ذلك ينتقل الحمض النووي الريبي الناضج (mRNA) إلى السيتوسول لأداء وظيفة الترجمة.
لماذا تعتبر إزالة الإنترونات ضرورية ؟
كما ناقشنا من قبل ، فإن الإنترونات هي جزء غير مشفر من تسلسل النوكليوتيدات كما أنها ليست محفوظة بشكل كبير. لذلك من الضروري قطع أو إزالة الإنترونات لتجنب إنتاج بروتين خاطئ أو غير صحيح. كما لو تم ترك أي إنترونات أو تم حذف أي إكسون ، سيتم إنتاج جميع البروتينات المعيبة.
يحدث هذا لأن الأحماض الأمينية التي تصنع البروتينات تعتمد على الكودونات المتبقية بعد تعديلات ما بعد النسخ. تشكل النيوكليوتيدات الثلاثة الموجودة في التسلسل الأحماض الأمينية وتستمر في إنتاج البروتين.
تعريف Exons
Exons هي جزء الترميز من تسلسل النوكليوتيدات ، الذي يشفر لتسلسل الحمض الأميني للبروتين. هذه هي الأجزاء الوحيدة التي يتم نسخها وتحويلها إلى mRNA ناضجة بعد تعديل ما بعد النسخ. انتقلت هذه أيضًا إلى السيتوبلازم ، حيث يتم ترجمتها إلى بروتينات ، وهذا يحدث بدعم من جزيء آخر يعرف باسم الحمض الريبي النووي النقال.
يساعد الربط البديل في تعزيز مجموعات مختلفة من الأحماض الأمينية ، من خلال إنتاج مجموعات مختلفة من exons وبالتالي يتم تكوين بروتينات مختلفة.
الاختلافات الرئيسية بين Introns و Exons
تقدم النقاط التالية الاختلافات الكبيرة بين منطقتي تسلسل النوكليوتيدات:
- تُعرف الإنترونات أيضًا باسم التسلسل المتداخل ، وتُعرف بالمنطقة غير المشفرة لتسلسل النوكليوتيدات وهي موجودة بين الإكسونات. من ناحية أخرى ، تُعرف exons أو التسلسل المعبر عنه باسم منطقة الترميز لتسلسل النوكليوتيدات ، وهي مسؤولة فقط عن تخليق البروتينات في العصارة الخلوية.
- تم العثور على إنترونات في حقيقيات النوى فقط ، بينما توجد exons في بدائيات النوى وفي حقيقيات النوى .
- بالمقارنة مع الإنترونات ، فإن exons هي التسلسل المحفوظ للغاية وتميز وجودها في الحمض النووي وكذلك في mRNA الناضج. تقتصر الإنترونات على DNA وفي النسخة الأولية أو mRNA السابقة.
- نظرًا لأن الإنترونات هي الجزء غير المشفر ، فإنها تبقى في النواة فقط بعد الربط ، من ناحية أخرى ، تنتقل exons إلى cytosol لتوليف البروتين بعد ربط RNA.
- تشير Exons إلى وجودها في الحمض النووي وكذلك في mRNA الناضج ، ولكن توجد إنترونات في الحمض النووي وفي النسخة الأولية أو ما قبل mRNA فقط.
استنتاج
الرحلة من الجينات إلى صنع البروتين معقدة ويتم إجراؤها بدقة عالية لصنع البروتينات الصحيحة والوظيفية. على الرغم من وجود العديد من المصطلحات المربكة مثل الإنترونات والإكسون ، ومعناها في بعض الأحيان يتم تبادلها.
من المحتوى أعلاه ، نستنتج أنه حتى الآن وظيفة exons واضحة للغاية ، ولكن لا تزال الأبحاث مستمرة لمعرفة الكثير عن الإنترونات ووظيفتها في تسلسل النوكليوتيدات.
