Warum gibt es Introns und Exons?
Hallo :)
meine Frage ist, warum es bei Eukaryoten Introns und Exons gibt? Hat es was damit zu tun das Eukaryoten evolutionär jünger sind als Prokaryoten?
wäre nett wenn mir das jemand erklären könnte :) danke
4 Antworten
Eine ab und zu diskutierte Theorie ist, dass hierdurch das auftreten neuerer funktionaler varianten der Proteine begünstigt wird. Die Protein-codierenden Bereiche sind durch die Exons auf der DNA noch quasi in getrennte Untereinheiten aufgeteilt. Durch alternatives spleissen oder auch durch rekombination innerhalb der chromosomen können sich so verschiedene funktionale unterheinheiten zusammenfinden und so neue funktionen hervorrufen. Eukaryoten wachsen im vergleich zu bakterien sehr viel langsamer und betreiben auch bei weitem nicht so intensiven horizontalen gentransfer. Daher wäre diese Art quasi die Evolution bzw. das auftreten neuer varianten "etwas zu beschleunigen" für Eukaryoten sinnvoller als für Bakterien.
Eine andere manchmal diskutierte Erklärung ist, dass durch das Vorhandensein dieser mehr oder weniger "sinnfreien" Introns eine Art "Puffer" geschaffen wird, in dem sich Mutationen ansammeln können ohne gleich wichtige codierende Bereiche zu schädigen (So gesehen ist diese Theorie also das genaue Gegenteil von der oben genannten). Diese (zweite) Theorie finde ich allerdings wenig zufriedenstellend, weil sie annimmt, das Mutationen gleichmässig auf der DNA verteilt vorkommen (Stimmt nicht, es gibt häufig Hot-Spots).
mutationen arbeiten halt nicht sauber. da gibt es nunmal zwangsläufig unnütze dna mittendrin bzw werden gene wild durcheinander gemischt.
auch besitzen bakterien keinesfalls eine saubere unterteilung ihrer gene, sie bereiten die dna einfach nur nicht entsprechend vor sondern lesen direkt ab.
Durch Introns/Exons wird unter anderem die Effizienz des Erbguts gesteigert, das heißt mehr "Information" pro DNA-Länge. Es ermöglicht alternatives Spleißen (http://de.wikipedia.org/wiki/Alternatives_Splei%C3%9Fen), sodass aus einer einzigen DNA-Sequenz und aus ihr transkribierten prä-mRNA mehrere verschiedene mRNAs gebildet werden können, welche zu verschiedenen Proteinprodukten translatiert werden.
Auch die von lskdzgtrbrnlskdzgtrbrn genannten Punkte könnten eine Rolle spielen, der Hauptfaktor ist jedoch wie ich denke obiges.
Ein großer Vorteil, der sich daraus ergibt, ist, dass eine eukaryotische Zelle aus nur einem codierenden Gen durch den Vorgang des Spleißens (Stichwort: "alternatives Spleißen") etliche verschiedene Proteine herstellen kann. Ich würde meinen, dass das ein Grund ist, weshalb sich dies bewährt hat. Dies hat wiederum gewiss die Entwicklung von größeren mehrzelligen Organismen, bei denen jede Zelle eine spezifische Aufgabe erfüllen muss, begünstigt.
Ich möchte hier mal den Begriff "exon-shuffling" einwerfen^^