Intrón

Los intrones  son regiones de ADN cuyas copias se eliminan del transcrito primario y están ausentes en el ARN maduro.

Después de la transcripción , las secuencias de nucleótidos correspondientes a los intrones se eliminan del ARNm inmaduro (pre-ARNm) en un proceso de corte y empalme . Los intrones son característicos de los genes eucariotas . Los intrones también se encuentran en los genes que codifican el ARN ribosómico ( ARNr ), el ARN de transferencia ( ARNt ) y algunas proteínas procarióticas ; estos intrones se escinden a nivel del ARN mediante autoempalme . El número y la longitud de los intrones son muy diferentes en diferentes especies y entre diferentes genes del mismo organismo. Por ejemplo, el genoma de la levadura Saccharomyces cerevisiaecontiene un total de 293 intrones, mientras que en el genoma humano se pueden contar más de 300 mil intrones [1] . Por lo general, los intrones son más largos que los exones [2] .

El término "intrón" ( del inglés , región INTRAgénica) junto con el término "exón" ( del inglés , región expresada) fue introducido en 1978 por Walter Gilbert [3] .

Clasificación de los intrones

Hay cuatro grupos de intrones:

A veces, los intrones del grupo III también se denominan grupo II porque son similares en estructura y función.

Los intrones de los grupos I, II y III son capaces de auto empalmarse y son menos comunes que los intrones spliceosomales. Los intrones de los grupos II y III son similares entre sí y tienen una estructura secundaria conservadora. Tienen propiedades similares a las del spliceosoma y son probablemente sus precursores evolutivos . Los intrones del grupo I, que se encuentran en bacterias , animales y protozoos  , son la única clase de intrones que requieren la presencia de un nucleótido de guanilo libre . Su estructura secundaria difiere de la de los intrones del grupo II y III.

Funciones biológicas

Los intrones no codifican proteínas, pero son una parte esencial de la regulación de la expresión génica. En particular, proporcionan splicing alternativo , que se usa ampliamente para obtener múltiples variantes de proteínas a partir de un solo gen. Además, algunos intrones desempeñan un papel importante en una amplia gama de funciones de regulación de la expresión génica, como la descomposición y exportación de ARNm mediada por tonterías . Algunos intrones mismos codifican ARN funcionales a través del procesamiento posterior después del empalme para formar moléculas de ARN no codificantes [6] .

Evolución

Existen dos teorías alternativas que explican el origen y la evolución de los intrones del spliceosoma: las denominadas teorías del intrón temprano (RI) y del intrón tardío (LI). La teoría RI establece que numerosos intrones estaban presentes en los ancestros comunes de eu y procariotas y, en consecuencia, los intrones son estructuras muy antiguas. Según este modelo, los intrones se perdieron del genoma procariótico. También sugiere que los primeros intrones facilitaron la recombinación de exones que representan dominios de proteínas . PI sostiene que los intrones aparecieron en los genes hace relativamente poco tiempo y que la inserción de los intrones en el genoma se produjo después de la división de los organismos en procariotas y eucariotas. Este modelo se basa en la observación de que solo los eucariotas tienen intrones spliceosomales.

Identificación

Casi todos los intrones nucleares eucarióticos comienzan con GU y terminan con AG (la regla AG-GU).

Notas

  1. Brown T. A. Genomas/Trans. De inglés. = Genomas. - M.-Izhevsk: Instituto de Investigación Informática, 2011. - 944 p. - ISBN 978-5-4344-0002-2 .
  2. Ácidos nucleicos: de la A a la Z/B. Appel [et al.]. - M. : Binom: Laboratorio del Conocimiento, 2013. - 413 p. - 700 copias.  - ISBN 978-5-9963-0376-2 .
  3. Gilbert W. ¿Por qué genes en pedazos?  (Inglés)  // Naturaleza. - 1978. - vol. 271 , núm. 5645 . - Pág. 501-501 . -doi : 10.1038/ 271501a0 .
  4. Attorney I. V., Roitberg M. A. Spliceosomal intrones: propiedades, funciones y evolución  // Bioquímica. - 2020. - T. 85 , N º 7 . - S. 851-862 . -doi : 10.31857 / S0320972520070015 .
  5. Zhou Y. et al. GISSD: base de datos de estructura y secuencia de intrones del grupo I  (inglés)  // Investigación de ácidos nucleicos. - 2008. - Vol. 36 , núm. supl_1 . - P.D31-D3 . -doi : 10.1093 / nar/gkm766 .
  6. David Rearick, Ashwin Prakash, Andrew McSweeny, Samuel S. Shepard, Larisa Fedorova. Asociación crítica de ncRNA con intrones  // Nucleic Acids Research. — 2011-3. - T. 39 , n. 6 _ — S. 2357–2366 . — ISSN 0305-1048 . -doi : 10.1093 / nar/gkq1080 . Archivado desde el original el 13 de marzo de 2021.

Literatura

Véase también