ההבדל העיקרי בין אינטרונים לאקסונים הוא שאינטרונים הם רצפים לא מקודדים של גן בעוד אקסונים הם רצפים מקודדים. לפיכך, אינטרונים אינם מופיעים במולקולות mRNA בוגרות בעוד אקסונים יוצרים ביחד את מולקולת ה-RNA הסופית.
אינטרונים ואקסונים הם מונחים בשימוש תכוף בתחום הביולוגיה המולקולרית, אבל כשמישהו מתחיל להכיר את המונחים האלה, יתעורר בלבול מכיוון ששניהם הם רצפי נוקלאוטידים של גנים.
מהם אינטרונים
אינטרונים הם רצפים של נוקלאוטידים הנמצאים בגנים בין אקסונים. רצפי נוקלאוטידים אלה אינם מקודדים לחלבונים, וזה אומר שהאינטרונים אינם חשובים באופן מיידי לתהליך סינתזת החלבון. כאשר גדיל RNA שליח (mRNA) נוצר באמצעות שעתוק של DNA בגן, רצף הנוקלאוטידים של האינטרונים אינו נכלל. יתרה מכך, ההדרה של רצף האינטרונים מגדיל ה-mRNA מתרחשת בתהליך שנקרא שחבור RNA; זה יכול להיות באמצעות cis-splicing כאשר יש רק אינטררון אחד המשולב בגן, טרנס-splicering מתרחש כאשר יש שני אינטרונים או יותר הקשורים לגן.
גדיל mRNA בוגר, המוכן לקוד לחלבון, נוצר לאחר הסרת האינטרונים מהגדיל. מכיוון שגם ה-DNA וגם ה-RNA מכילים את הרצפים הלא-מקודדים הללו, המונח אינטרון יכול להתייחס לרצפי הנוקלאוטידים הלא-מקודדים של ה-DNA ולרצפים המתאימים להם ב-RNA.
חשוב גם לשים לב ש-RNA ריבוזומלי (rRNA) ו-Transfer RNA (tRNA) מכילים גנים עם אינטרונים, אך אלה מוסרים כאשר הגנים באים לידי ביטוי. במילים אחרות, אינטרונים עוברים תעתיק, אבל לא דרך תרגום. לכן, אלה נקראים רצפים לא מתורגמים של DNA. התפקוד המיידי של אינטרונים מעט לא ברור, אך מאמינים כי חשוב להוות אותם עבור חלבונים מגוונים אך קשורים מגן בודד. בנוסף, שיפור בתיווך אינטרונים של ביטוי גנים התקבל כפונקציה חשובה נוספת של אינטרונים.
מהם אקסונים
אקסונים הם רצפי הנוקלאוטידים של גנים שמתבטאים ונמצאים משני צדי האינטרון. במילים פשוטות, ניתן לקבוע שאקסונים באמת פגעו בקרקע בביטוי הגנים או בסינתזת החלבון. לאחר הסרת רצפים לא מקודדים מה-mRNA הקדם, מולקולת mRNA בוגרת מורכבת רק מרצפי אקסון.אז רצף הנוקלאוטידים של mRNA בוגרים הופך לרצף חומצות האמינו של החלבון הספציפי.
איור 01: אינטרונים ואקסונים
כמעט לכל הגנים יש רצף נוקלאוטידים ראשוני המבדיל אותו כגן מה-DNA הראשי או גדיל ה-RNA, הידוע בשם Open Reading Frame (ORF); שני ORFs מסמנים את קצוות הגן בתוך אותם אקסונים שנמצאים. עם זאת, ישנם מקרים שבהם אקסונים אינם מתבטאים בגנים. ישנם מקרים שבהם רצפי אינטרונים מתערבים באקסון כדי לגרום למוטציות, ותהליך זה מכונה אקסוניזציה.
מהם הדמיון בין אינטרונים ואקסונים?
- אינטרונים ואקסונים הם רצפי נוקלאוטידים של גנים.
- שני הרצפים מתמללים לקדם mRNA.
- הם רצפים תוך-גניים.
- הם קיימים ב-DNA וב-RNA.
- שניהם קיימים באיקריוטים.
מה ההבדל בין אינטרונים ואקסונים?
Introns vs Exons |
|
| אינטרונים הם רצפי הנוקלאוטידים של גן שאינם מקודדים. | אקסונים הם הרצפים המקודדים של גן הדרושים ליצירת mRNA בוגר |
| במהלך שחבור RNA | |
| הוסר | הצטרפו יחד ליצירת mRNA בוגר |
| mRNA בוגר | |
| אל תתרום ליצירת mRNA בוגר | צורות mRNA בוגרות מהקבוצה השלמה של אקסונים של גן |
| טבע הרצפים | |
| רצפים שנשמרו פחות לאורך זמן | רצפים שמורים מאוד לאורך זמן בין מינים |
| נוכחות במולקולת RNA סופית | |
| אין להופיע במולקולת ה-RNA הסופית | מופיעים במולקולת ה-RNA הסופית מכיוון שהם בעלי הקוד הגנטי |
| חשיבות בסינתזת חלבון | |
| לא חשוב באופן מיידי לסינתזת חלבון מכיוון שהם לא מקודדים | רצפי קידוד הם בעלי חשיבות עליונה לסינתזת חלבון. |
| נוכחות בפרוקריוטים ובאוקריוטים | |
| לא קיים בפרוקריוטים | נוכח גם בפרוקריוטים וגם באוקריוטים |
סיכום – Introns vs Extrons
לגן יש גם רצפים מקודדים וגם לא מקודדים. רצפים לא מקודדים אינם מעורבים בסינתזת חלבון. הם אינטרונים. רצפי קידוד נושאים את הקוד הגנטי של חלבון. הם אקסונים. בסך הכל, זה ההבדל העיקרי בין אינטרונים ואקסטרונים.
