Интрон в биологии это кратко

Обновлено: 01.06.2024

ИНТРОН (английское intron, от intervening sequence — буквально: промежуточная последовательность), участок гена (ДНК) эукариот, который, как правило, не несёт генетической информации, относящейся к синтезу белка, кодируемого данным геном, расположен между другими фрагментами структурного гена — экзонами. Соответствующие интрону участки представлены, наряду с экзонами, только в первичном транскрипте — предшественнике иРНК (про-иРНК). Из него они удаляются специальными ферментами при созревании иРНК (экзоны остаются). Структурный ген может содержать до нескольких десятков интронов (например, в гене коллагена цыплёнка их 50) или не содержать их совсем. В некоторых случаях показано, что интроны одного гена могут нести генетическую информацию, например кодировать фермент матуразу, ответственную за созревание про-иРНК некоторых генов митохондрий. Чередование интронов и экзонов характерно для структуры ядерных и митохондриальных генов эукариот, кодирующих белки и молекулы тРНК.

© 2018 Биологический словарь on-line. При наличии ссылки разрешается копирование материалов сайта в учебных или просветительских целях.

Интрон — участок ДНК, который является частью гена, но не содержит информации о последовательности аминокислот белка.

Схема нуклеотидной последовательности пре-мРНК гена CDK4 человека. Большую часть последовательности занимают интроны (показаны серым цветом)‎

Последовательность нуклеотидов, соответствующая интрону, удаляется из транскрибированной с него РНК в процессе сплайсинга до того, как произойдёт считывание белка (трансляция). Интроны характерны для всех типов эукариотической РНК, но также найдены в рибосомальной РНК (рРНК) и транспортной РНК (тРНК) прокариот. Число и длина интронов очень различны в разных видах и среди разных генов одного организма. Например, геном рыбы фугу ( Takifugu rubripes ) содержит мало интронов. С другой стороны, гены млекопитающих и цветковых растений часто содержат многочисленные интроны, которые могут быть длиннее экзонов.

Содержание

Классификция интронов


Существует четыре группы интронов:

  • Ядерные интроны
  • Интроны группы I
  • Интроны группы II
  • Интроны группы III

Иногда интроны группы III также относят к группе II, потому что они похожи по структуре и функции.

Ядерные, или сплайсосомные интроны подвергаются сплайсингу при помощи сплайсосомы и малых ядерных РНК (snRNA). В последовательности РНК, содержащей ядерные интроны, есть специальные сигнальные последовательности, которые узнаются сплайсосомой.

Интроны I, II и III группы способны к автосплайсингу и встречаются реже, чем сплайсосомные интроны. Интроны II и III группы похожи друг на друга и обладают консервативной вторичной структурой. Они обладают свойствами, похожими на свойства сплайсосомы и, вероятно, являются её эволюционными предшественниками. Интроны I группы, которые встречаются у бактерий и простейших — единственный класс интронов, который требует присутствие несвязанного гуанилового нуклеотида. Их вторичная структура отличается от вторичной структуры интронов II и III группы.

Эволюция интронов

Существуют две альтернативные теории, обьясняющие происхождение и эволюцию сплайсосомных интронов: так называемые теории ранних интронов (РИ) и поздних интронов (ПИ). Теория РИ утверждает, что многочисленные интроны присутствовали в общих предках эу- и прокариот и, соответственно, интроны являются очень старыми структурами. Согласно этой модели, интроны были потеряны из генома прокариот. Также она предполагает, что ранние интроны способствовали рекомбинации экзонов, представляющих домены белков. ПИ утверждает, что интроны появились в генах относительно недавно, и были инсертированы (вставлены) в геном после разделения организмов на про- и эукариоты. Эта модель основывается на наблюдении, что сплайсосомные интроны есть только у эукариот.

Идентификация

Почти все эукариотические ядерные интроны начинаются с GU и оканчиваются AG (правило AG-GU).

Интрон – это длинный участок некодирующей ДНК, обнаруженный между экзонами (или кодирующими областями) в ген, Гены, которые содержат интроны, известны как прерывистые или расщепленные гены, поскольку кодирующие области не являются непрерывными. Интроны встречаются только в эукариотических организмах.


Интрон Дискавери

Интроны были открыты в 1977 году с введением Секвенирование ДНК, Хотя было известно, что зрелые эукариотические молекулы мРНК были короче, чем исходные транскрипты, считалось, что транскрипты просто обрезались на концах. Когда два молекула типы были упорядочены, было обнаружено, что это не так; большая часть удаленного стенограммы пришла из внутренних областей, а не с крайних концов. Это побудило обширные исследования, как интроны были удалены из стенограммы, и какова их роль.

Интрон Структура

В общем, интроны намного длиннее экзонов; они могут составлять до 90% гена и иметь длину более 10000 нуклеотидов. Интроны преобладают в генах; более 90% человеческих генов содержат интроны со средним числом девяти интронов на ген.

Интрон – это участок ДНК, который начинается и заканчивается определенной серией нуклеотидов. Эти последовательности действуют как граница между интронами и экзонами и известны как сайты сплайсинга. Распознавание границы между кодирующей и некодирующей ДНК имеет решающее значение для создания функционирующих генов. У людей и большинства других позвоночных интроны начинаются с 5 ‘GUA и заканчиваются в CAG 3’. Существуют и другие консервативные последовательности, обнаруженные в интронах как позвоночных, так и беспозвоночных, включая точку ветвления, участвующую в формировании лариата (петли).


Интрон Функция

Сращивание

В течение транскрипция РНК-полимераза копирует весь ген, как интроны, так и экзоны, в исходный транскрипт мРНК, известный как пре-мРНК или гетерогенная ядерная РНК (хРРНК). Поскольку интроны не транскрибируются, они должны быть удалены до перевод может возникнуть. Иссечение интронов и соединение экзонов в зрелую молекулу мРНК происходит в ядре и называется сплайсингом.

Интроны содержат ряд последовательностей, которые участвуют в сплайсинге, включая сайты узнавания сплайсосом. Эти сайты позволяют сплайсосоме распознавать границу между интронами и экзонами. Сами сайты распознаются небольшими ядрышковыми рибонуклеопротеинами (snRNPs). Существует ряд snRNP, участвующих в сплайсинге мРНК, которые в совокупности создают сплайсосому.

Сращивание происходит в три этапа:


Неизвестно, каким образом snRNP и сплайсосома идентифицируют, с какими сайтами распознавания связываться, учитывая, что интроны могут иметь длину в тысячи пар оснований, и есть много загадочных сайтов сплайсинга, где последовательности распознавания находятся в других местах гена. Считается, что в этом участвуют определенные белки (например, белки SR), энхансеры и сайленсеры. Сращивающие глушители также были замешаны в заболеваниях человека.

Альтернативный сплайсинг

Интроны и механизм сплайсинга также позволяют использовать альтернативные генные продукты в процессе, известном как альтернативный сплайсинг. Каждый прерывистый ген состоит из двух или более экзонов, что позволяет собирать экзоны несколькими способами. Альтернативный сплайсинг может привести к двум или сотням разных мРНК. Альтернативный сплайсинг распространен в некоторых вид но редко в других; он обнаружен в более чем 80% генов человека, но есть только три известных случая у Saccharomyces cerevisiae (дрожжи).

Альтернативное сращивание может происходить несколькими способами:

  • Пропуск экзонов: один (или несколько) экзонов не включены в окончательную мРНК
  • Сохранение интрона: часть интрона неправильно сплайсирована и остается в конечной мРНК
  • Альтернативный сайт сплайсинга: сплайсосома удаляет часть одного (или нескольких) экзона, а также интрон


Интроны в тРНК более распространены, чем интроны в рРНК, но гораздо менее распространены, чем в мРНК, особенно у позвоночных (то есть 6% человеческих тРНК). Интроны в тРНК относительно короткие, длиной от 14 до 60 пар оснований. Интроны образуют часть структуры стебля и петли тРНК, привязка к разделу антикодоновую рука. Удаление пре-тРНК-интронов осуществляется одной эндонуклеазой.

викторина

1. Какие организмы не имеют интронов?A. бактерии B. грибы C. простейшие одноклеточные организмы D. растения

Ответ на вопрос № 1

верно. Интроны встречаются только в эукариотических организмах. В то время как распространенность интронов варьирует между таксонами, они могут быть обнаружены во всех эукариотических типах.

2. Где происходит сращивание?A. цитозоль B. рибосомыC. ядроD. хлоропласты

Ответ на вопрос № 2

С верно. Сплайсинг или удаление интронов из пре-мРНК происходит в ядре. Сплайсинг является компонентом процессинга мРНК наряду с добавлением 5′-колпачка и 3′-поли-A-хвоста. После обработки зрелая мРНК транспортируется из ядра для трансляции.

3. Какие молекулы содержат интроны?A. пре-мРНКB. предварительно рРНКC. предварительно тРНКD. все вышеперечисленное

Ответ на вопрос № 3

D верно. Хотя интроны редки в пре-рРНК и редки в тРНК, они могут быть обнаружены как в этих, так и в молекулах пре-мРНК. Во многих организмах интроны распространены в пре-мРНК и обнаруживаются в более чем 90% генов человека и в аналогичной пропорции других геномов позвоночных.

Транскрибируемый участок гена, не содержащий кодонов и удаляемый из молекулы РНК при ее процессинге, в большинстве генов эукариот (а также у архебактерий и некоторых вирусов), И. разделяют кодирующие части генов - экзоны ; И. митохондриальных генов (цитохромоксидаза и др.) иногда содержат открытые рамки считывания и кодируют структурные белки - например, фермент РНК-матуразу и некоторые др.: аналогичные случаи известны и эукариот (внутригенные гены ); число ИИ. в гене (от 0 до 50) и их размер (от 100 до 10000 и более пар нуклеотидов) значительно варьируются.

Смотреть что такое ИНТРОН в других словарях:

ИНТРОН

интрон сущ., кол-во синонимов: 1 • препарат (952) Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин.2013. . Синонимы: препарат

ИНТРОН

ИНТРОН (англ. intron, от intervening sequence — букв, промежуточная последовательность), участок гена (ДНК) эукариот, к-рый, как правило, не несёт ген. смотреть

ИНТРОН

интрон участок гена, не несущий информации о первичной структуре белка. Заключен между кодирующими участками – экзонами. И. обнаружены главным образом. смотреть

ИНТРОН

не кодирующие участки гена: ஐ "Похоже, что "рекомбинант ДНК", создающий такие гены, как интроны и экстроны, структурные гены и опероны, может скла. смотреть

ИНТРОН

участок гена у эукариот, который не содержит генетической информации, относящейся к синтезу белка. И. располагаются между другими фрагментами структурного гена экзонами. И. удаляются из первичного транскрипта (см. Транскрипция) с помощью специальных ферментов (см. Сплайсинг). смотреть

ИНТРОН

(от лат. inter - между), участок гена, не несущий информации о первичной структуре белка и расположенный между кодирующими участками - экзонами. Обнару. смотреть

ИНТРОН

(незначащий участок гена, транскрипт которого удаляется из мРНК-предшественника при образовании зрелой мРНК) intronСинонимы: препарат

ИНТРОН

ИНТРОН (от лат . inter - между), участок гена, не несущий информацию о первичной структуре белка и расположенный между кодирующими участками - экзонами. Обнаружены главным образом в генах эукариот.

ИНТРОН

ИНТРОН (от лат. inter - между) - участок гена, не несущий информацию о первичной структуре белка и расположенный между кодирующими участками - экзонами. Обнаружены главным образом в генах эукариот.
. смотреть

ИНТРОН

Участки ДНК гена, которые не считываются или не участвуют в образовании зрелых мРНК.

ИНТРО́Н, уча­сток ге­нов боль­шин­ст­ва эу­ка­ри­от и не­ко­то­рых ДНК- и РНК-со­дер­жа­щих ви­ру­сов, ко­то­рый не не­сёт ин­фор­ма­ции о син­те­зе спе­ци­фич­но­го для этих ге­нов про­дук­та (фер­мен­та или др. бел­ка, РНК); рас­по­ло­жен ме­ж­ду эк­зо­на­ми (ко­ди­рую­щи­ми уча­ст­ка­ми ге­нов). Час­то И. со­став­ля­ют до 90% нук­лео­тид­ной по­сле­до­ва­тель­но­сти ге­на; в сред­нем на их до­лю при­хо­дит­ся до по­ло­ви­ны ядер­ной ДНК выс­ших эу­ка­ри­от (напр., у че­ло­ве­ка 37%). Дли­на боль­шин­ст­ва И. в ге­нах, ко­ди­рую­щих бел­ки, от 40 до 4900 нук­лео­ти­дов (обыч­но 100–200 нук­лео­ти­дов).

Читайте также: