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结构生物化学/核酸/RNA/RNA修饰/外显子

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一般信息

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外显子是编码蛋白质的片段,也是转录成RNA的DNA的两大主要部分之一。所有基因都以外显子开始,外显子通常会被内含子(非蛋白质编码片段)打断。外显子之所以得名,是因为它们会离开细胞核并允许DNA序列表达(前缀ex-来自“表达”)1。外显子是实际包含特定蛋白质部分代码的部分。DNA中外显子的数量因物种而异。在形成功能性mRNA之前,一个称为剪接体的剪接复合体切割外显子并将它们连接在一起,然后去除所有内含子并将外显子彼此连接起来。外显子连接在一起并从细胞核中移出,在那里它们最终编码蛋白质。

内含子剪接

外显子最早于1977年由美国分子生物学家和诺贝尔奖获得者(1993年)理查德·罗伯茨和菲利普·夏普发现。他们使用电子显微镜研究mRNA和DNA杂交体。在没有内含子的情况下,与mRNA杂交的整个区域将被置换。在他们的实验中,他们观察到未被置换的区域,形成一个表明内含子的环。最初,人们认为DNA和mRNA的序列是相同的或连续的。他们的实验结果表明,DNA有一些不在mRNA中的碱基片段。基于此,他们解释了外显子的性质。


外显子的作用

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在外显子的帮助下,外显子可以进行重组或外显子重排。交叉发生在随机但同源的位置,其频率取决于DNA长度。外显子重排是一个自然过程,它允许通过创建新的排列以及新的相互作用来形成新的功能性蛋白质,同时最大程度地降低对编码功能部分的序列的风险。在没有内含子的情况下,交叉很可能破坏外显子序列,并常常导致功能丧失。此外,外显子重排可以产生新的和有用的蛋白质,从而导致进化。它通过转录、RNA加工和翻译过程编码蛋白质产物的不同结构域。

外显子重排

参考文献

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1 杰里·伯格曼,内含子的功能:从垃圾DNA到设计DNA[1]

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