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Intron
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Intronen können "alten Code" enthalten, also (duplizierte) Teile eines Gens, die im Verlauf der Stammesgeschichte funktionslos geworden sind. Da sie keine direkte Bedeutung für die Struktur der Translationsprodukte besitzen, tendieren sie in höherem Maße zur Akkumulation von Mutationen als Exonen.
Intronen spielen eine Rolle beim alternativen Splicing eines Gens, so dass ein Gen mehrere, in Abschnitten unterschiedliche Proteine hervorbringen kann. In diesen Fällen entscheidet erst der Spleißprozess, ob eine DNA-Sequenz als Intron oder Exon behandelt wird.
Eine Spezialrolle kommt den selbstspleißenden Intronen (Ribozymen) zu, die sich quasi selbst aus der mRNA entfernen.
Das Verhältnis von intronischer zu exonischer DNA variiert stark zwischen unterschiedlichen Arten. Der Kugelfisch Fugu rubripes zum Beispiel wurde aufgrund seines sehr geringen Anteils an Intronen auch im Vergleich zu verwandten Arten schon früh sequenziert.
Man kann die Intronen als eine Teilmenge der so genannten junk DNA ("DNA-Müll") betrachten, die die Gesamtmenge aller nichtcodierenden DNA-Anteile ist. Sie liegen außerhalb der Gene, denen keine Funktion zugewiesen werden konnte, die aber möglicherweise eine Rolle bei der Genregulation und bei der Regulation des alternativen Splicings spielen.
Die "Mosaikgene", bei denen kodierende DNA-Bereiche (Exon) durch nicht-kodierende (Intron) DNA-Bereiche getrennt sind, wurden erst 1977 von Hogness, Mandel und Chambon entdeckt.
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Intronphasen
Intronen können an quasi jeder Stelle des Transkriptes liegen, auch mitten in einem Dreierblock, der in der Translation als Codon fungiert. Liegt ein Intron zwischen der dritten Base eines Codons und der ersten des nächsten Codons (also zwischen zwei Codons), so spricht man von Phase-0-Intronen. Liegt das Intron zwischen dem ersten und dem zweiten Nukleotid eines Codons, so spricht man von Phase-1-Intronen und zwischen der zweiten und dritten Base von einem Phase-2-Intron. Dies ist wichtig, wenn es zu Exonduplikationen kommt. Ein Exon, das zwischen zwei Intronen der gleichen Phase liegt ("symmetrisches Exon" genannt) kann problemlos dupliziert werden, ohne dass es zu einer Rasterverschiebung kommt. Asymmetrische Exonen, die zwischen zwei Intronen unterschiedlicher Phase liegen sind nicht duplizierbar.
Arten von Intronen
Je nachdem, ob der Spleißvorgang autonom verläuft oder durch einen Riboproteinkomplex (das Spliceosom) geschieht, unterscheidet man zwischen selbstspleißenden und spleißosomalen Intronen.
Selbstspleißende Intronen
Bei den selbstspleißenden Intronen, die 1981 von Thomas R. Cech entdeckt wurden, unterscheidet man wiederum:
- Gruppe-I-Intronen
- Gruppe-II-Intronen
näheres siehe unter Splicing
Spleißosomale Intronen
Bei diesen Intronen muss das Herausschneiden durch das Spliceosom erfolgen. Ob eine Sequenz beim Spleißen als Intron bzw. Exon erkannt wird, hängt von der Sequenz ab.
GT-AG-Intronen
Die häufigsten Intronen sind die sogenannten GT-AG-Intronen. Sie beginnen üblicherweise mit einem GU und enden mit einem AG.
AT-AC-Intronen
AT-AC-Intronen hingegen beginnen mit einem AU und enden mit einem AC.
Weblinks
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