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Quels sont des introns et des exons ?

Les introns et les exons sont des séquences de nucléotides dans un gène. Des introns sont éliminés par l'ARN épissant pendant que l'ARN mûrit, signifiant qu'ils ne sont pas exprimés en produit final de l'ARN messager (ARNm), alors que des exons continuent pour être en covalence collés sur un un un autre afin de produire l'ARNm mature.

Des introns peuvent être considérés en tant que des introns, et exons en tant que séquences exprimées.

Il y a une moyenne de 8,8 exons et 7,8 introns selon le gène humain.

Illustration de structure d
Illustration de structure d'ADN. Dessins de Liya/Shutterstock

Quels sont des exons ?

Les exons sont des séquences de nucléotides en ADN et ARN qui sont économisées dans la création de l'ARN mature. Le procédé par lequel l'ADN est employé car une matrice pour produire l'ARNm est transcription appelée.

l'ARNm fonctionne alors conjointement avec les ribosomes et l'ARN de transfert (ARNt), les deux présent dans le cytoplasme, pour produire des protéines dans un procédé connu sous le nom de traduction.

Les exons comprennent habituellement le 5' - et 3' - les séquences non-traduites d'ARNm, qui contiennent des codons non-sens de début et, en plus de toutes les séquences programmées de protéine.

Quels sont des introns ?

Les introns sont des séquences de nucléotides en ADN et ARN qui ne codent pas directement pour des protéines, et sont retirés pendant l'étape de l'ARN messager de précurseur (pré-ARNm) de la maturation de l'ARNm par l'épissure d'ARN.

Les introns peuvent s'échelonner dans la taille des années 10 des paires de bases à 1000's des paires de bases, et peuvent être trouvés en une grande variété de gènes qui produisent de l'ARN à la plupart des organismes vivants, y compris des virus.

Quatre types distincts d'introns ont été recensés :

  • Introns en gènes de codage de protéine, retirés par des spliceosomes
  • Introns en gènes d'ARNt, qui sont retirés par des protéines
  • des introns de Auto-épissure, qui catalysent leur propre démontage des précurseurs d'ARNm, d'ARNt, et d'ARNr utilisant guanosine-5'-triphosphate (GTP), ou un cofacteur différent de nucléotide (groupe 1)
  • introns de Auto-épissure, qui n'exigent pas du GTP afin de se retirer (groupe 2)

Il est indispensable que les introns soient retirés avec précision, car tous les nucléotides de surplus d'intron, ou l'omission des nucléotides d'exon, peut avoir comme conséquence une protéine défectueuse étant produite. C'est parce que les acides aminés qui composent des protéines sont joints ensemble ont basé sur les codons, qui se composent de trois nucléotides. Un démontage imprécis d'intron peut avoir ainsi comme conséquence un déphasage, ainsi il signifie que code génétique serait affiché inexactement.

Ceci peut être expliqué à l'aide de l'expression suivante comme métaphore pour un exon : « BOB LE GRAND CHAT DE TAN ». Si l'intron avant que cet exon ait été sans précision retiré, de sorte que le « B » n'ait été plus présent, alors la séquence deviendraient illisibles : « ANC D'OBT HEB IGT À… »

Épissure d'ARN

L'épissure d'ARN est la méthode par laquelle pré-ARNm est transformé en ARNm mature, le démontage des introns et en se joignant ensemble des exons. Plusieurs méthodes d'épissure existent, selon l'organisme, le type de l'ARN ou de structure d'intron, et la présence des catalyseurs.

Les introns possèdent une séquence fortement économisée de GU à leur 5' extrémité, connue sous le nom de site de distributeur, et une séquence fortement économisée d'AG au 3' extrémité, appelée le site d'accepteur. Un grand composé d'ARN-protéine, le spliceosome, composé de cinq petites ribonucléoprotéines nucléaires (snRNPs) identifient les remarques de début et d'extrémité de grâce d'intron à ces sites, et catalysent le démontage de l'intron en conséquence. Les formes spliceosome l'intron dans une boucle qui peut être fendue facilement, et l'ARN restant de chaque côté de l'intron est branchées. D'autres types de spliceosomes qui identifient exceptionnel ou les séquences mutées d'intron existent également, connus sous le nom de spliceosomes moins importants.

l'épissure d'ARNt est bien plus rare, cependant se produit dans chacun des trois domaines importants de durée, de bactéries, d'archéobactéries et d'eukarya. Les enzymes multiples remplissent rôle des snRNPs dans un procédé par étapes, qui peut varier d'une manière extravagante entre les organismes.

des introns de Auto-épissure sont habituellement trouvés en molécules d'ARN qui se destinent pour catalyser des réactions biochimiques, ribozymes. Des introns du groupe 1 sont attaqués au 5' site d'épissure par un cofacteur de nucléotide, qui peut être libre dans le milieu biologique ou une partie de l'intron lui-même, menant au 3' l'OH de l'exon adjacent à devenir nucléophile et ainsi de l'obligation au 5' extrémité d'un autre exon, suivant la formation de l'intron dans une boucle. Des introns du groupe 2 sont épissés d'une voie assimilée, cependant avec l'utilisation d'une adénosine spécifique qui attaque le 5' site d'épissure.  

Épissage alternatif

L'épissage alternatif se rapporte à la manière dont différentes combinaisons des exons peuvent être joint ensemble, ayant pour résultat un codage de gène unique pour les protéines multiples. Walter Gilbert a proposé la première fois cette idée, et lui proposé que les différentes permutations des exons pourraient produire différents isoforms de protéine. Ceux-ci à leur tour auraient le produit chimique différent et les activités biologiques.

On le pense maintenant qu'entre 30 et 60% de gènes humains subissez l'épissage alternatif. D'ailleurs, plus de 60% de mutations de pathogène chez l'homme sont liés aux erreurs d'épissure, plutôt que des erreurs dans des séquences programmées.

Un exemple d'un gène humain qui subit l'épissage alternatif est fibronectine, une glycoprotéine qui s'étend de la cellule dans la matrice extracellulaire. Plus de 20 isoforms différents de fibronectine ont été découverts. Ceux-ci tous ont été produits à partir de différentes combinaisons des exons de gène de fibronectine.

Last Updated: Nov 2, 2018

Michael Greenwood

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Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

Citations

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Comments

  1. B Chin B Chin Canada says:

    Please explain why the paper "Lessons learned from next-generation sequencing in head and neck cancer" by Loyo et al in Head & Neck 35, 454 (march 2013) states

    "Tumor protein [gene] p53 is made of 11 exons, of which the first is noncoding...".  

    It appears to me that Exons are any part of the DNA which encode for RNA, WHETHER OR NOT that RNA is an mRNA, one that eventually yields a protein.

  2. Kekendo OD Kekendo OD Turkey says:

    good information thank you . i want to know the role of natural selection on exons and introns

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