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que sait-on de la fonction des introns, les séquences non codantes dans les gènes?

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cette question concerne une caractéristique curieuse de la façon dont l’information génétiqueorganisée dans l’ADN de nombreux organismes. La séquence de basesqui font upDNA coder une séquence correspondante d’acides aminés qui font upprotéines.,Les biologistes moléculaires avaient d’abord supposé que, dans un gène, tout le codage ADN d’une protéine serait continu, et c’est ce qu’ils ont constaté lorsqu’ils ont examiné pour la première fois les gènes des procaryotes (bactéries et autres cellules simples). Cependant, lorsque les chercheurs ont examiné des cellules plus complexes (eucaryotes), ils ont constaté que l’ADN codant est typiquementdiscontinu:des étendues d’ADN codant (appelées exons) sont entrecoupées de longues étendues d’ADN non codant (appelées introns). Après L’ADNRAN transcrit dans une chaîne D’ARN but mais avant L’ARN int translated intoprotéine the les introns sont édités., Bien que les introns aient parfois été appelés « ADN indésirable », le fait qu’ils soient si communs et qu’ils aient été préservés au cours de l’évolution conduit de nombreux chercheurs à croire qu’ils remplissent certaines fonctions.

Ashok Bidwai, professeur adjoint au département de biologie de L’Université de Virginie-Occidentale, développe:

« Il est largement admis que les introns sont des restes de séquences génétiques qui servaient une fois d’espaceurs entre les étendues d’ADN codées pour des protéines spécifiques et relativement simples., Au cours de l’évolution descomplexprotéines, des régions du code génétique (connues sous le nom de domaines) peuvent avoir été mélangées et réunies pour générer de nouvelles séquences qui codent pournouvelles structures protéiques qui ont pris de nouvelles fonctions. Cette méthode repose sur l’observation que les positions relatives des gènes de l’intronsine restent largement les mêmes chez des organismes aussi divers que Drosophilamelanogaster(la mouche des fruits), Caenorhabditis elegans (un nématode largement étudié), les souris et les humains. Walter Gilbert de Harvarduniversitea exposé de nombreux détails de cette hypothèse.,

« en outre, certains chercheurs ont proposé que l’intronserve comme amécanisme qui sélectionne pour les gènes qui seront exprimés tôt(plutôt que tard) au cours du développement d’un organisme. Cependant, cette idée n’est pas basée surl’expérimentation extensive, de sorte que sa plausibilité est incertaine. »

Sandro J. deSouza, qui travaille dans le laboratoire de WalterGilbert à L’Université de Harvard, développe l’hyperhypothèse dominante:

 » des Questions sur la fonction des introns sont apparues immédiatement après leur découverte en 1977. Quel est le rôle des introns? Pourquoi theyhere dans ourgenes?, Près de 20 ans plus tard, nous n’avons toujours pas de réponses définitives, même si certaines bases de données D’ADN contiennent maintenant environ 500 mégabases de séquences-c’est-à-dire des chaînes de code génétique qui représentent 500 millions de lettres chimiques de notre génome.

« d’Abord, nous allons commencer avec certaines classifications. Il y a au moins cinqdifférents types d’introns. Certains d’entre eux sont des ribozymes, Rnamolécules qui sont catalytiquement actives, ce qui signifie qu’ils facilitent certainchemicalreactions; certains de ces ribozymes sont en mesure d’effectuer areaction dans whelthey épissure eux-mêmes hors de la transcription originale., Le mostcommontype d’intron est appelé un intron spliceosomal ou nucléaire; thename comesfrom la machinerie cellulaire, connue sous le nom de spliceosome, qui isresponsable pour épisser et s’assurer que les inintrons geneticsequences ne sont pas traduits en protéines d’ordure. Ce type d’intron est celui que l’on trouve dans les gènes nucléaires de l’homme.

« en général, les introns nucléaires sont répandus chez les eucaryotes complexes, ouorganismes supérieurs. Les procaryotes simples et les eucaryotes (tels quefungi etprotozoa) en manquent., Dans les organismes multicellulaires complexes (tels queles plantes et les vertébrés), les introns sont environ 10 fois plus longs que lesexons, les parties actives et codantes du génome. La séquence et la longueur des introns varient rapidement au cours du temps évolutif.

« les Introns ont parfois des fonctions identifiables. Les scientifiques ont trouvé des exemples clairs d’ « introns nucléaires fonctionnels » qui peuvent contenir des séquences importantes pour l’expression du gène sur lequel ils reposent., Cette fonction n’est cependant pas une caractéristique générale des introns,car plusieurs gènes dépourvus d’introns s’expriment normalement(histones et gènes des récepteurs olfactifs,par exemple). Il existe des locases dans lesquelles les introns contiennent des gènes pour le petit ARN nucléaire,ce qui est important pour la traduction de L’ARN messager, un intermédiaire entre l’ADN et les protéines. Les introns nucléaires peuvent également être importants dans un processus appelé épissage alternatif, qui peut produire plusieurs types de messengerrna à partir d’un seul gène., Bien que ces exemples démontrent aconstructiverole pour les introns, ils ne peuvent pas expliquer pourquoi les introns sont soubiquitous dans les ourgènes.

« en 1978, Walter Gilbert de Harvard a exprimé un point de vue différent de la nature des introns (dans le même rapport dans lequel il a inventé les Termes « exon » et « intron »). Il a suggéré que les introns pourraient accélérerévolution bypromoting recombinaisons génétiques entre les exons. Ce processus (qu’il a appelé « brassage des exons ») serait directement associé à la formation de nouveaux gènes. Les Introns, de ce point de vue, ont un profondobut., Ils servent de points chauds pour la recombinaison dans la formation de newcombinationsdes exons. En d’autres termes, ils sont dans nos gènes parce qu’ils ont été utilisés au cours de l’évolution comme une voie plus rapide pour assembler de nouveaux gènes.Au cours des 10 dernières années, l’idée de brassage d’exons a été soutenue par des données provenant de diverses approches expérimentales.

« Plusieurs projets génomiques seront achevés au cours de la prochaine décennie. Ils sont censés fournir une énorme quantité d’informations sur les intronséquences. Les nouvelles données devraient résoudre la plupart de nos questions de base sur les fonctions desintrons.

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