Mechanizmy utraty i nabywania intronów spliceosomalnych

Abstract

Introns are non-coding sequences within the genes. They seemed to be just "junk" DNA, although currently are considered as important genetic elements influencing the genome functions, as they increase the diversity of transcriptome and proteome, perform regulatory activities in the cell, affect gene expression, mRNA processing, degradation and translation. Based on the mechanism of their excision, introns were classified into three main categories: spliceosomal, self-splicing and tRNA introns. Spliceosomal introns are unique for eukaryotic organisms. Sequence analyses of orthologous genes in different groups of eukaryotes revealed many cases of intron gains and losses due to the multiple mechanisms. Some of these events took place in the distant past, while others happened relatively recently. It is believed that these processes can act as one of the forces driving the evolution of eukaryotic genes.Introny to wewnątrzgenowe sekwencje niekodujące. Dawniej były uznawane za „śmieciowy” DNA, jednak obecnie uważa się, że są ważnymi elementami wpływającymi na funkcjonowanie genomu. Udowodniono, że introny zwiększają różnorodność transkryptomu i proteomu, spełniają w komórce role regulatorowe, wpływają na ekspresję genów oraz obróbkę, translację i degradację mRNA. Ze względu na sposób powstawania dzielą się na trzy główne kategorie: spliceosomalne, samowycinające się oraz introny tRNA. Introny spliceosomalne są charakterystyczne dla organizmów eukariotycznych. Analizy sekwencji genów ortologicznych w rożnych grupach eukariontów pozwoliły zidentyfikować wiele przypadków nabywania oraz utraty intronów. Niektóre z tych zdarzeń miały miejsce w dalekiej przeszłości, do innych doszło stosunkowo niedawno. Uważa się, że procesy te mogą działać jako jedna z sił napędowych w ewolucji genów eukariotycznych.