Intróny a exóny pri premene pre-mRNA na mRNA

Intrón je oblasť DNA a pre-mRNA, ktorá sa neprekladá do proteínu, ale vystrihuje sa v priebehu tvorby mRNA mechanizmom zvaným splicing (zostrih). Spolu s exónmi tvorí základ génu.

VýskytUpraviť

Intróny môžeme bežne nájsť v genómoch organizmov z nadríše Eukaryota, kam sa zaraďujú napríklad všetky rastliny, živočíchy a pod.[1] Intróny však boli objavené i u archeí (najmä v génoch pre rRNA a tRNA,[2] ale aj v génoch kódujúcich proteíny),[3][4] v niekoľkých prípadoch aj u baktérií.[5][6]

Vznik a evolučné dôsledkyUpraviť

Význam intrónov nie je úplne jasný. Existuje niekoľko teórií, ktoré vysvetľujú ich vznik a význam.

Parazitický pôvodUpraviť

Intróny mohli byť pôvodne genómoví paraziti typu vírusov a transpozónov, ktoré bunke neprinášajú úžitok, iba sa množia tým, že sa nakopírujú a vložia sa na ďalšie miesto v genóme hostiteľa. V populácii sa šíria vertikálne, t.j. z rodiča na potomka. Niektoré intróny sú schopné autosplicingu, vďaka čomu sa dokážu vystrihnúť z mRNA bez cudzej pomoci. Aby intróny nezabíjali bunky, musia sa vedieť v priebehu translácie inaktivovať, na čo slúži práve splicing.

Zvýšenie evolučného potenciáluUpraviť

Podľa tejto teórie umožňujú intróny účinnejší vznik nových génov prestavbou starých. Intróny sa v génoch nachádzajú v oblastiach, ktoré oddeľujú jednotlivé proteínové domény. Taktiež môžu uskutočňovať crossing-over tým, že znižujú pravdepodobnosť rekombinácie "vo vnútri" génovej sekvencie a tým i poškodenie génu postihnutím čítacieho rámca (pozri mutácia).

Napojenie histónovUpraviť

Táto hypotéza predpokladá schopnosť posúvať históny po DNA tak, že regulujú vystavenie regulačných miest génu podľa toho, či je regulačná sekvencia namotaná na histón, alebo sa nachádza v cytoplazme.

ReferencieUpraviť

  1. ROSYPAL, Stanislav. Nový přehled biologie. Praha : Scientia, 2003. ISBN 80-7183-268-5. S. 797.
  2. Lykke-Andersen J., Aagaard C., Semionenkov M., Garrett R. A.. Archaeal introns: splicing, intercellular mobility and evolution. Trends Biochem. Sci., roč. 22, čís. 9.
  3. Watanabe Y., Yokobori S., Inaba T., et al. Introns in protein-coding genes in Archaea. FEBS Lett., roč. 510, čís. 1-2, s. 27-30.
  4. Yoshinari S., Itoh T., Hallam S. J., et al. Archaeal pre-mRNA splicing: a connection to hetero-oligomeric splicing endonuclease. Biochem. Biophys. Res. Commun., August 2006, roč. 346, čís. 3, s. 1024–32.
  5. Belfort M, Reaban ME, Coetzee T, Dalgaard JZ. Prokaryotic introns and inteins: a panoply of form and function. J. Bacteriol., 1995, roč. 177, čís. 14, s. 3897–903.
  6. MOHR, G.; GHANEM, E.; LAMBOWITZ, A. M.. Mechanisms Used for Genomic Proliferation by Thermophilic Group II Introns. PLoS Biology, 8. jún 2010, zväzok 8,  6. Dostupné online [PDF]. (anglický)