Экзон
Экзон — это кодирующий участок гена, который остаётся в зрелой матричной РНК (мРНК) после процесса сплайсинга и используется для синтеза белка во время трансляции.
В отличие от интронов (некодирующих вставок), экзоны содержат информацию, критически важную для построения функциональных белков или РНК.
Ключевые особенности экзонов:
1. Структура гена:
- Гены эукариот состоят из чередующихся экзонов и интронов.
- После транскрипции интроны вырезаются, а экзоны сшиваются в единую цепь мРНК.
2. Функция:
- Экзоны определяют последовательность аминокислот в белке (если ген кодирует белок).
- Некоторые экзоны могут участвовать в регуляции работы гена или альтернативном сплайсинге (когда один ген кодирует несколько вариантов белка).
3. Размер и количество:
- Экзоны обычно короче интронов (в среднем 50–300 нуклеотидов).
- В одном гене может быть от 1 до нескольких десятков экзонов (например, ген титина у человека содержит 363 экзона).
Пример работы экзонов:
Допустим, ген выглядит так:
ДНК: [Экзон1]--[Интрон]--[Экзон2]--[Интрон]--[Экзон3]
После сплайсинга в мРНК остаётся:
мРНК: [Экзон1][Экзон2][Экзон3]
Эта мРНК затем транслируется в белок.
Экзоны vs. Интроны
Характеристика | Экзоны | Интроны |
Функция | Кодируют белки/функциональные РНК. | Не кодируют, удаляются при сплайсинге. |
Сохранение в мРНК | Остаются. | Вырезаются. |
Эволюция | Консервативны (мало изменяются). | Быстро мутируют, часто "мусорные". |
Пример | Ген гемоглобина содержит 3 экзона. | У того же гена — 2 интрона. |
Почему экзоны важны?
- Мутации в экзонах могут нарушить структуру белка и вызвать болезни (например, мутация в экзоне гена CFTR приводит к муковисцидозу).
- Альтернативный сплайсинг позволяет одному гену создавать разные белки за счёт комбинации экзонов (у человека так работает ~95% генов).
- Экзомное секвенирование (изучение всех экзонов) помогает диагностировать генетические заболевания.
Интересный факт
У некоторых организмов (например, бактерий) гены не имеют интронов — они состоят только из одного непрерывного экзона.
Это упрощает синтез белка, но ограничивает регуляторные возможности.
Экзоны — это "полезные кусочки" ДНК, из которых клетка собирает инструкции для построения жизни.