主要区别 – 内含子与外显子

内含子和外显子被认为是包含称为外显子的编码区的基因的两个特征，它们被称为内含子的非编码区中断。外显子编码蛋白质，外显子之间的 DNA 区域是内含子。只有真核生物在编码区含有内含子。在真核生物中，内含子和外显子都被转录成 mRNA 初级转录本。在 mRNA 加工过程中，内含子从 mRNA 初级转录物中去除，产生成熟的 mRNA，它离开细胞质中的细胞核以翻译成氨基酸序列。这 主要区别 内含子和外显子之间是 内含子留在细胞核内，使基因中的 DNA 保持安全，而外显子离开细胞核以翻译成蛋白质.

本文探讨，

1. 什么是内含子 – 定义、特征、功能 2. 什么是外显子 – 定义、特征、功能 3. 内含子和外显子有什么区别

什么是内含子

内含子是在 DNA 和 RNA 中发现的核苷酸序列，中断基因的序列。在基因的基因间区域和 mRNA 初级转录本中都发现了内含子。内含子这个词的意思是“在核中”。因此，通过核内 RNA 剪接去除是内含子的普遍特征。因此，成熟的 RNA 缺乏内含子。另一方面，原核生物缺乏 RNA 剪接机制。因此，在原核生物中无法识别外显子和内含子等特定区域。 mRNA初级转录本的结构也称为pre-mRNA；其外显子剪接形成成熟的mRNA如图1所示。

图 1：Pre-mRNA 及其剪接成成熟 mRNA

内含子可分为四大类：剪接体内含子、tRNA内含子、I组内含子和II组内含子。剪接体内含子存在于蛋白质编码基因中，被剪接体去除。 tRNA 内含子是从 tRNA 前体的反密码子环中去除的 tRNA 片段。第 I 组和第 II 组内含子是从多种蛋白质编码和其他 mRNA 类型自我剪接而成的，形成 3D 结构。

内含子的生物学功能尚不清楚。基因组中的内含子是 DNA 的重要组成部分，可确保基因组中的 DNA 安全。内含子的选择性剪接促进了从单个 mRNA 初级转录本产生多种蛋白质。

什么是外显子

外显子是基因的编码区，它编码功能性蛋白质的氨基酸序列。外显子被真核基因中的内含子打断。但经过加工后，成熟的mRNA仅由外显子组成。去除内含子的过程称为剪接。选择性剪接通过将不同的外显子组合组合在一起，促进产生不同的氨基酸序列组合。因此，外显子负责多肽的氨基酸序列。基因组中的整个外显子集称为外显子组。在人类基因组中，外显子组仅占整个基因组的 1.1%，而内含子占基因组的 24%，基因组的 75% 由基因间区域组成。外显子包含蛋白质编码区和 5' 和 3' 非翻译区 (UTR)。 5'-UTR 包含在第一个外显子中。包含被内含子中断的外显子的基因结构如图2所示。

图 2：具有外显子和内含子的基因结构

内含子和外显子的区别

定义

内含子： 内含子是在编码区不编码任何氨基酸序列的 DNA 片段。

外显子： 外显子是编码完整蛋白质氨基酸序列的一部分的 DNA 片段。

编码DNA

内含子： 内含子属于非编码 DNA。

外显子： 外显子属于编码 DNA。

转录

内含子： 内含子被认为是位于两个外显子之间的碱基。

外显子： 外显子是编码蛋白质氨基酸序列的碱基。

在场

内含子： 内含子仅存在于真核生物中。

外显子： 外显子存在于原核生物和真核生物中。

核心运动

内含子： 内含子通过在细胞核内的 mRNA 加工过程中从 mRNA 初级转录本中剪接出来而留在细胞核中。

外显子： 在产生成熟的 mRNA 后，外显子离开细胞核进入细胞质。

序列守恒

内含子： 与外显子相比，内含子中的序列不太保守。

外显子： 外显子中的序列是高度保守的。

基因组中的存在

内含子： 内含子存在于 DNA 和 mRNA 初级转录本中。

外显子： 外显子存在于 DNA 和 mRNA 中。

功能

内含子： 内含子的功能尚不清楚，但被认为是 DNA 的重要组成部分。

外显子： 外显子的功能是翻译成蛋白质。

结论

基因是产生功能产物多肽或RNA的DNA片段。基因的基因间区域由内含子组成。这意味着，真核生物中的基因由一个编码区结构组成，该结构被分成称为外显子的片段；内含子可以在两个外显子之间找到。内含子属于非编码 DNA。所有外显子和中间区域都被 RNA 聚合酶转录成 mRNA 的初级转录本。在 mRNA 加工过程中，内含子从初级转录本中去除。因此，成熟的 mRNA 仅由外显子组成。外显子的剪接可以在原核生物的多顺反子 mRNA 中以另一种方式发生，从单个 mRNA 初级转录物产生不止一种类型的成熟 mRNA。基因组中的内含子被认为是 DNA 的重要组成部分，而外显子编码蛋白质。因此，内含子和外显子之间的主要区别在于它们在基因组中的功能。

参考资料：1.Berg, Jeremy M.“大多数真核基因都是内含子和外显子的马赛克。”生物化学。第 5 版。美国国家医学图书馆，1970 年 1 月 1 日。Web。 2017 年 3 月 23 日。2.Cooper, Geoffrey M.“真核基因组的复杂性”。细胞：分子方法。第 2 版。美国国家医学图书馆，1970 年 1 月 1 日。Web。 2017 年 3 月 23 日。哈维洛迪什。 “基因的分子定义。”分子细胞生物学。第 4 版。美国国家医学图书馆，1970 年 1 月 1 日。Web。 23 Mar. 2017.4.“外显子/外显子。”自然新闻。自然出版集团，未注明日期网。 2017 年 3 月 23 日。

图片提供：1。 Qef 的“Pre-mRNA to mRNA” – 上传者自己的作品，基于 TedE（公共领域）通过 Commons Wikimedia2 对位图的等效排列。 Daycd 的“基因结构”，在英文维基百科项目 (CC BY-SA 3.0) 中通过 Commons Wikimedia