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DNAは、生物に自分が何であり、各細胞が何をすべきかを伝える遺伝物質です。四 ヌクレオチド 種と個体のゲノムに固有の所定の順序で、ペアの配列に自分自身を配置します。一見したところ、これは特定の種内および種間の遺伝的多様性をすべて作り出します。
しかし、よく調べてみると、DNAにはもっと多くのことがあるようです。
たとえば、単純な生物は、ヒトゲノムと同じかそれ以上の遺伝子を持っている傾向があります。ショウジョウバエやより単純な生物と比較した人体の複雑さを考えると、これを理解することは困難です。答えは、人間を含む複雑な生物がどのように遺伝子をより複雑な方法で利用するかにあります。
エクソンとイントロンのDNA配列の機能
遺伝子のさまざまなセクションは、大きく2つのカテゴリに分類できます。
非コーディング領域は呼ばれます イントロン。それらは、遺伝子のコーディング領域に組織または一種の足場を提供します。コーディング領域は エクソン。 「遺伝子」について考えるとき、おそらくエクソンについて特に考えているでしょう。
多くの場合、コーディングする遺伝子の領域は、生物のニーズに応じて他の領域と切り替わります。したがって、遺伝子のどの部分もイントロンの非コード配列として機能します または エクソンコーディング配列として。
通常、遺伝子にはいくつかのエクソン領域があり、イントロンによって散発的に中断されています。一部の生物は、他の生物よりも多くのイントロンを持つ傾向があります。ヒトの遺伝子はおよそ 25％のイントロン。エクソン領域の長さは、ほんの一握りのヌクレオチド塩基から数千塩基までさまざまです。
セントラルドグマとメッセンジャーRNA
エクソンは、転写と翻訳のプロセスを受ける遺伝子の領域です。プロセスは複雑ですが、一般的に簡略化されたバージョンは「セントラルドグマ、」そして次のようになります：
DNA⇒RNA⇒タンパク質
RNA DNAとほぼ同一であり、コピーに使用される、または 書き写す DNAを核からリボソームに移動します。リボソーム 翻訳する 新しいタンパク質を構築するための指示に従うためにコピー。
このプロセスでは、DNA二重らせんが解凍され、各ヌクレオチド塩基対の半分が露出したままになり、RNAがコピーを作成します。コピーはメッセンジャーRNAと呼ばれます mRNA。リボソームは、mRNAのアミノ酸を読み取ります。アミノ酸は、コドンと呼ばれるトリプレットセットです。 20個のアミノ酸があります。
リボソームがmRNAを読み取るとき、一度に1つのコドンで、転移RNA（tRNA）読み取られた各アミノ酸と結合できるリボソームに正しいアミノ酸を持ってくる。タンパク質分子が作られるまで、アミノ酸の鎖が形成されます。生物が中央教義に固執しなければ、人生はすぐに終わります。
エクソンとイントロンは、この機能と他の機能で重要な役割を果たすことが判明しました。
進化におけるエクソンの重要性
最近まで、生物学者は、DNA複製が非コード領域を含むすべての遺伝子配列を含んでいた理由が不確かでした。これらはイントロンでした。
イントロンは外に出てエクソンが接続されますが、スプライシングは選択的に、さまざまな組み合わせで行うことができます。このプロセスは、すべてのイントロンを欠き、エクソンのみを含む、異なる種類のmRNAを作成します。 成熟したmRNA.
異なる成熟したメッセンジャーRNA分子は、スプライシングプロセスに応じて、同じ遺伝子から異なるタンパク質が翻訳される可能性を生み出します。
エクソンと RNAスプライシング または、代替のスプライシングにより、進化の迅速な飛躍が可能になります。オルタナティブスプライシングは、集団の遺伝的多様性、細胞の分化、DNAの量がより少ないより複雑な生物の可能性も生み出します。
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