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エクソンとイントロンの構造の定義と、これらが生体内のタンパク発現にどう関与しているか、どなたかかいつまんでお教えいただけますでしょうか?

A 回答 (6件)

イントロンに関して追加情報です。


以下の参考URLサイトは如何でしょうか?

(進化論的計算手法の研究スタイル)

ご参考まで。

参考URL:http://www.ieice.or.jp/ess/ESS/newsletter/N15/ga …
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エキソン・イントロンの構造は、真核生物に特有の物です。



転写の際には区別なく読み取られていきますが、
その後のスプライシングという過程で、イントロンだけ切り捨てられてしまいます。
残ったエキソンの部分だけで翻訳が行われ、タンパク質が出来るのです。

簡単に言えば、エキソン=タンパク質の元
イントロン=捨てられる部分 といった所かな

イントロンが捨てられるからと言って、ただのゴミと言っているのではありません。
まだ解明されていないだけで、本当はすごい能力を隠し持っているのかも知れません
それが、生命の不思議なのでしょうね。
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発現、進化に関したことはすでに書かれているので省略。


イントロン構造の簡単な説明です。
「GT-AG則」
イントロンの5'末端にGT(RNAではGU)があり(100%)、
イントロンの3'末端にAGがあります(100%)。
RNAスプライシングの際にスプライセオソームが
これらの塩基を読み取るものと思われます。

エキソンもイントロンも転写はされます。
イントロンが除かれるのは転写後のスプライシングの時です。
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エクソンについては、既に書かれておりますので省略します。


イントロンについては、様々な説がありますが、個人的には、進化の過程の情報が詰まった部分であるという説に最も魅力を感じますネ。
人間が子宮の中で受精卵から育っていく過程では、魚類→両生類→哺乳類‥といった進化過程を遂げて、最終的にヒトの形となりますよネ。この際の遺伝子情報はどこが司っているのか‥。これをイントロンに起因する情報であり、ヒトとしての最終形となったときには働かなくなると考えると、非常にスッキリとするように思えます。
ですから、逆にイントロンの解析が完全に行えれれば、ヒトの発生の秘密が解き明かされるのかも知れませんネ。
以上kawakawaでした
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MiJunさんがだいたいのことは書かれてるので、補足を。



まず、遺伝子の情報は、蛋白質の配列の情報です。で、実際に蛋白質に翻訳されるのは、エクソン。しかも、その翻訳を行うのも蛋白質です。

生命現象を司るのは、すべて蛋白質なので、その配列情報を含む遺伝子が、傷つくと生命活動の維持に支障を来します。

イントロンについては、生命活動自体には不要と言われていますが、RNAウイルスに対する防御、あるいはRNAウイルスによる感染によってイントロンが作られた、ということも聞いたこともあります。

RNAウイルスに感染した場合、そのRNAは一度DNAに翻訳され、宿主(感染されたほう)のDNAに組み込まれる(DNAウイルスではそういうことは起きない)ので、DNAの配列変化を受けることになります。しかし、イントロン領域へのウイルス遺伝子の挿入は、宿主の遺伝子には影響しないことになります(遺伝子にはなくても、細胞自体に害はあることがある)。

また、エクソン領域への挿入が進化に関わった、という説も聞いたことがあります。
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以下の参考URLサイトによると、


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●DNA デオキシリボ核酸
リン酸,糖,塩基の単位(ヌクレオチドという)よりなる.一本鎖DNAはリン酸を介して糖鎖を形成する.塩基はアデニンA,チミンT,グアニンG,シトシンCの4つである.AはTのみと結合し,GはCのみと結合し,DNAの2重らせんが形成される.一つのヒト細胞の核に存在する塩基対は60億である.ヒトの遺伝子は約10万であるが遺伝子はプロモーター,イントロン,エクソンより構成される.エクソンのみがmRNAへ転写され,蛋白に翻訳される.
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●転写とスプライシング
4種類の塩基が3つずつ組になったDNA配列情報はRNAにGはC,CはG,AはU,TはAというように伝えられる.これを転写という.そして,遺伝子配列情報のイントロン部分が切り取られエクソンのみがmRNAに伝えられる.これをスプライシングという.いつ,どこで,どのような遺伝子がmRNAとして発現するのかという情報は,遺伝子DNAのプロモーター配列に記されている.このようにして必要な場合のみ,必要が部分のみが蛋白となる機能を発揮する.
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エクソンのみ(?)が蛋白発現に必要(重要)であり、イントロンに関してはその存在意味が正確に判明していないのが現状ではないでしょうか・・・??

ご参考まで。

 

参考URL:http://www.allergy.nch.go.jp/Center/Terms01.htm
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