Intron
Et intron er en DNA-sekvens i et gen som blir transkribert til RNA, men som ikke finnes i modent RNA (i motsetning til ekson). Intron blir kuttet ut i løpet av spleisingsprosessen og blir dermed ikke oversatt til proteiner. Navnet «intron» kommer fra engelsk «intragenic region».
DNA inneholder gener som koder for en oppskrift for å produsere proteiner – molekylene som utfører de fleste funksjoner i levende organismer. For å få protein produsert blir et gen lest av et spesielt enzym og en RNA-sekvens som tilsvarer genets DNA-sekvens blir produsert. Prosessen kalles RNA transkripsjon (eller syntese) og resulterer i forløper-mRNA transkript (precursor-mRNA eller pre-mRNA). mRNA-transkriptet (laget i cellekjernen) transporteres så til cytoplasma. Underveis blir transkriptet modifisert og gjort om til mRNA, før mRNA-transkriptet havner hos ribosomet. På ribosomet produseres proteinet. Hele transformasjonen fra DNA til RNA og til proteiner er molekylærbiologiens grunnprinsipp.
Eukaryotisk genstruktur rediger
Eukaryote gener kan være svært kompliserte og inneholde elementer som:
- ekson – DNA-sekvenser som koder for proteiner
- intron – DNA-sekvenser som etter transkripsjon blir fjernet fra RNA-tråden
- utranslaterte regioner (UTR) – deler av ekson-sekvenser som blir transkribert (til pre-mRNA) men ikke translatert. UTR-regioner finnes enten i begynnelsen eller i slutten av et ekson
- promotor – et område av DNA som signaliserer hvor transkripsjon av et gen skal starte. Promotoren befinner seg som oftest rett før genet
- enhancere og silencere – områder i DNA som ved aktivering regulerer hvor ofte et gen blir transkribert.
I eukaryoter er ekson som oftest transkribert til forløper mRNA (precursor-mRNA, pre-mRNA) for å bli oversatt til proteiner senere. De kan også bli transkribert til andre RNA typer. Hos prokaryoter finnes det ikke intron i gener som koder for proteiner. Likevel finner man introner i gener som koder for andre RNA typer, sånn rRNA og tRNA.
Intronstatistikk rediger
Antallet intron i eukaryotisk pre-mRNA varierer betydelig. Gener som koder for proteiner: interferon alfa og c-jun har ingen intron, mens dystrophin-genet har 70 intron. Menneskelige gener har i gjennomsnitt 8 intron som utgjør omkring 90% av den totale mengden pre-mRNA. Størrelsen på et intron kan variere fra mindre enn 100 nukleotider til flere hundre tusen nukleotider.[1]
Historikk rediger
Brudd i eucaryotiske gener ble oppdaget i 1977 av Phillip Allen Sharp og Richard J. Roberts. De avdekket dette ved elektronmikroskopistudier av hybrider av mRNA og DNA, og ble tildelt Nobelprisen i Fysiologi eller Medisin i 1993. Navnet «intron» kommer fra “intragenic region”, og ble introdusert av biokjemiker Walter Gilbert i 1978.[2] Først var intronet betraktet som boss i DNAet, men senere forskning har vist at intron kan inneholde elementer som regulerer transkripsjonen av andre gener som kan ligge langt unna i sekvens. Såkalte silencere og enhancere er eksempler på disse elementene.
Intronets opprinnelse rediger
To konkurrerende teorier forsøker å forklare opprinnelsen til intron: intron-tidlig (intron early, IE) og intron-sen (intron late, IL) modeller. Ifølge IE-modellen var intron tilstede i de tidligste forfedre til prokaryoter og eukaryoter. Sammen med spleisingsprosessen lettet de rekombinasjon av ekson som representerte proteindomener, altså funksjonelle deler, av proteinene. For å kunne vokse mer effektivt begynte prokaryoter å miste intron, og disse kan dermed nå kun observeres i eukaryoter. IL-teorien foreslår at intron oppsto i eukaryotiske genomer etter at eukaryoter skilte seg fra prokaryoter. Denne modellen forklarer intron med fragmenter av DNA som migrerer mellom organismer. De kalles "transposable" elementer og ble akkumulert i genomer i løpet av evolusjonen.[3]