Isi
DNA adalah bahan bawaan yang memberi tahu organisme apa itu dan apa yang harus dilakukan setiap sel. Empat nukleotida mengatur diri mereka dalam urutan berpasangan dalam urutan yang telah ditentukan khusus untuk spesies dan individu genom. Pada pandangan pertama, ini menciptakan semua keragaman genetik di dalam spesies apa pun, serta di antara spesies.
Namun, setelah diperiksa lebih dekat, tampaknya ada lebih banyak hal untuk DNA.
Sebagai contoh, organisme sederhana cenderung memiliki gen sebanyak atau lebih banyak daripada genom manusia. Mengingat kompleksitas tubuh manusia dibandingkan dengan lalat buah atau organisme yang lebih sederhana, ini sulit dipahami. Jawabannya terletak pada bagaimana organisme yang kompleks, termasuk manusia, memanfaatkan gen mereka dengan cara yang lebih rumit.
Fungsi Urutan DNA Exon dan Intron
Bagian-bagian berbeda dari suatu gen dapat secara luas dibagi menjadi dua kategori:
Daerah non-coding disebut intron. Mereka menyediakan organisasi atau semacam perancah ke daerah pengkodean gen. Daerah pengkodean disebut ekson. Ketika Anda memikirkan "gen," Anda mungkin berpikir secara khusus tentang ekson.
Seringkali, wilayah gen yang akan menjadi kode beralih dengan daerah lain, tergantung pada kebutuhan organisme. Oleh karena itu, setiap bagian dari gen dapat beroperasi sebagai urutan non-coding intron atau sebagai urutan pengkodean exon.
Biasanya ada sejumlah daerah ekson pada gen, terputus secara sporadis oleh intron. Beberapa organisme cenderung memiliki lebih banyak intron daripada yang lain. Gen manusia terdiri dari kurang lebih 25 persen intron. Panjang daerah ekson dapat bervariasi dari segelintir basa nukleotida hingga ribuan basa.
Dogma Pusat dan Messenger RNA
Ekson adalah wilayah gen yang menjalani proses transkripsi dan terjemahan. Prosesnya rumit, tetapi versi yang disederhanakan biasanya disebut sebagai "dogma sentral, "dan terlihat seperti ini:
DNA ⇒ RNA ⇒ Protein
RNA hampir identik dengan DNA dan digunakan untuk menyalin, atau menuliskan DNA dan memindahkannya dari nukleus ke ribosom. Ribosom diterjemahkan salinan untuk mengikuti instruksi untuk membangun protein baru.
Dalam proses ini, heliks ganda DNA membuka ritsleting, menyisakan satu setengah dari setiap pasangan basa nukleotida terbuka, dan RNA membuat salinan. Salinannya disebut messenger RNA, atau mRNA. Ribosom membaca asam amino dalam mRNA, yang dalam set triplet disebut kodon. Ada dua puluh asam amino.
Ketika ribosom membaca mRNA, satu kodon pada suatu waktu, transfer RNA (tRNA) membawa asam amino yang benar ke ribosom yang dapat mengikat dengan masing-masing asam amino saat dibaca. Rantai asam amino terbentuk, hingga molekul protein dibuat. Tanpa makhluk hidup yang mengikuti dogma utama, kehidupan akan berakhir dengan sangat cepat.
Ternyata ekson dan intron memainkan peran penting dalam fungsi ini dan lainnya.
Pentingnya Ekson dalam Evolusi
Sampai baru-baru ini, ahli biologi tidak yakin mengapa replikasi DNA mencakup semua urutan gen, bahkan daerah non-coding. Ini intronnya.
Intron disambung keluar dan ekson tersambung, tetapi penyambungan dapat dilakukan secara selektif dan dalam kombinasi yang berbeda. Proses menciptakan jenis mRNA yang berbeda, tidak memiliki semua intron dan hanya berisi ekson, yang disebut mRNA matang.
Molekul-molekul RNA kurir dewasa yang berbeda, tergantung pada proses splicing, menciptakan kemungkinan protein berbeda untuk diterjemahkan dari gen yang sama.
Variabilitas yang dimungkinkan oleh ekson dan Penyambungan RNA atau splicing alternatif memungkinkan lompatan yang lebih cepat dalam evolusi. Penyambungan alternatif juga menciptakan kemungkinan keragaman genetik yang lebih besar dalam populasi, diferensiasi sel dan organisme yang lebih kompleks dengan jumlah DNA yang lebih sedikit.
Konten biologi molekuler terkait: