一叶知因丨基因科普之Intron & Exon

2021
04/29

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内含子和外显子是基因的一部分。

一叶知因”用通俗易懂的语言介绍专业的行业知识,让每一位大众都能够了解基因,了解自己,了解生活。“一叶知因”会结合简短视频,从大众的视角陆续对基因相关术语进行科普,让每一个大众/顾客/消费者都能够认识基因,了解基因,了解精准医学。



内含子和外显子是基因的一部分

外显子是基因中用于制造蛋白质的部分

内含子是外显子之间的部分基因并且不用于制造蛋白质

外显子1和2之间是一个内含子

在此处显示的示例中



有5个外显子

显示在5个框区和4个内含子中

为了制造蛋白质

DNA首先被复制成RNA

然后,内含子从RNA中切除(或剪接)

这就只剩下外显子的RNA的最终版本

这就是所谓的信使RNA(mRNA)

这个mRNA是用来制造蛋白质的



 一叶知因 


基因DNA分为编码区非编码区编码区包含外显子和内含子,一般非编码区具有基因表达的调控功能,如启动子在非编码区。编码区则转录为mRNA并最终翻译成蛋白质。

外显子和内含子都被转录到mRNA前体hnRNA中(heterogeneous nuclear RNA,不均一核RNA),当hnRNA进行剪接变为成熟的mRNA时,内含子被切除,而外显子保留。实际上真正编码蛋白质的是外显子,而内含子则无编码功能,内含子存在于DNA中,在转录的过程中,DNA上的内含子也会被转录到前体RNA中,但前体RNA上的内含子会在RNA离开细胞核进行翻译前被切除。



外显子拼接形成成熟的mRNA,多数基因都有UTR(Untranslated Region,非编码区),它们也是外显子拼接的产物,所以,你会发现mRNA的长度要大于CDS,只有CDS才编码蛋白。外显子与CDS区不是完全一致的,CDS区一定属于外显子,但是外显子不一定是CDS区,也就是说外显子不一定都能翻译成蛋白的。


mRNA包括UTR和CDS区





什么是DNA复制?

DNA复制:以DNA为模板,在DNA聚合酶的催化作用下,将四种游离的dNTP按照碱基互补配对原则合成新链DNA 。(特点:模板为双链DNA,合成的新链与模板链一模一样,原料为四种dNTP,为半保留复制,需要引物)

什么是转录?

转录:以DNA为模版,在DNA指导的RNA聚合酶的作用下,将四种游离的NTP按照碱基互补配对的原则合成。(特点:模板为双链DNA,为半不连续转录需要引物,原料为四种NTP,合成的新链除了把DNA上的T改为U外,其他一样)

什么是翻译?

RNA 翻译:以mRNA为模板,在核糖体内合成蛋白质的过程。(特点:模板为mRNA,原料为20种游离的氨基酸,3个碱基决定一个氨基酸)



什么是mRNA?

mRNA:信使RNA是由DNA经hnRNA剪接而成,携带遗传信息的能指导蛋白合成的一类单链核糖核酸。

什么是CDS?

CDS是Coding sequence(编码序列)的缩写,是编码一段蛋白产物的序列(编码mRNA转录的DNA部分),是结构基因组学术语。

什么是ORF?

ORF是Open reading frame(开放读码框)的缩写,开放读码框ORF是从一个起始密码子开始到一个终止密码子结束的一段序列;不是所有读码框都能被表达出蛋白产物,或者能表达出占有优势或者能产生生物学功能的蛋白。

CDS与ORF的区别?

CDS,是编码一段蛋白产物的序列。CDS必定是一个ORF,但也可能包括很多ORF,反之,每个ORF不一定都是CDS。

ORF可以指translation,CDS可以指transcription;translation是理论上的,而transcription则显然是事实存在的。


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关键词:
mRNA,DNA,内含子,蛋白质,基因,科普

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