A+醫學百科 >> 內含子

內含子（introns）是基因內的間隔序列，不出現在成熟的RNA分子中，在轉錄后通過加工被切除。大多數真核生物的基因都有內含子。需注意的是，在古細菌中也有內含子。

在轉錄后的加工中，從最初的轉錄產物除去的內部的核苷酸序列。術語內含子也指編碼相應RNA內含子的DNA中的區域。

大多數真核結構基因中的間插序列（intervening sequence）或不編碼序列。它們可以轉錄，但在基因轉錄后，由這些間插序列轉錄的部分（也可用內含子這個術語表示）經加工被從初級轉錄本中準確除去，才產生有功能的RNA。基因的編碼部分稱外顯子。內含子常比外顯子長，且占基因的更大比例。真核基因所含內含子的數目、位置和長度不盡相同，如雞卵清蛋白基因的外顯子被7個內含子隔開，雞卵伴清蛋白基因有17個內含子，α-珠蛋白基因有2個內含子，卵粘蛋白基因有6個內含子等。

又稱沉默DNA（silent DNA）。真核基因中的非翻譯區，它不被表達于蛋白質分子或成熟的mRNA中。內含子把單個真核基因分成許多不連續的區域。內含子也可見于某些前核基因組，但較為少見，且也有許多調節功能。由核RNA轉錄產生的為不均一核RNA(hnRNA)含有內含子，經特殊的酶（如ribozyme）作用切去內含子序列，然后剩余的外顯子（exon）被連接酶拼接成為成熟的mRNA。但是,還是有少數被切去的內含子可以發揮酶的作用，催化某些反應。　　

內含子的發現

1977年國的Sharp和Roberts兩組科學家分別同時發現了斷裂基因(split gene)，Crick稱此為分子遺傳學上的一次型革命，這項發現與1993年榮獲了諾貝爾獎。

就在Sharp和Roberts發現內含子之前，法國的科學家Chambon也率領一個小組進行了有關實驗。他們在思考一個問題，雞的輸卵管分泌卵清蛋白、卵粘蛋白和伴清蛋白，而其紅細胞（鳥類的紅細胞上有核的）只合成血紅蛋白，那么兩種組織之間DNA有什么不同呢？于是他們提取兩種組織的DNA，分別用酶（EcoR1和HindIII）切成幾段，走電泳，再用卵清蛋白mRNA來制備cDNA探針和以上兩片進行southern雜交，結果兩種組織中的DNA不論用哪一種酶來切，都出現了相同的多條陽性雜交帶。實驗表明不論是紅細胞還是輸卵管的細胞，雖基因表達不同，但DNA的結構沒有差異。但令它們不解的是cDNA序列內并沒有EcoRI和HindIII的切點，為什么會出現多條陽性帶。

幾個月以后Berget，Sharp小組和Roberts小組同時發現了腺病毒外殼蛋白六聚體基因（Hexon gene）前導區有斷裂現象。他們用限制性內切酶EcoRI和HindIII分別消解腺病毒的DNA，得到了大小不同的很多片段，分別選擇兩種酶切片段中的最大的A片段DNA和Hexon的mRNA進行雜交，在電鏡下可以觀察到EcoRI酶切的A片段的3‘段可以和上述mRNA形成雜合雙鏈，但在雜合雙鏈的5‘端逸出3個單鏈DNA環，說明它們不能和mDNA完全互補。他們的解釋是Hexon基因5‘端出現了斷裂，即有些區域在mRNA中已被刪除了，所以出現了不配對的單鏈環，而HindIII酶切的A片段是Hexon的3‘段區域，不含有這一斷裂區域，故不出現單鏈環。

Berget在冷泉港作了有關發現斷裂基因的學術報告，提出在Hexon基因內近5‘端有不編碼的部分。Chambon聽了報告后便意識到，他們的實驗結果也是可以用斷裂基因來解釋的。即卵清蛋白的基因上可能有多個斷裂區（內含子）。在這些斷裂區上有酶切位點的存在，可將卵清蛋白基因切成大小不同的片段，但它們都可以和mRNA進行雜交。事后Chambon(1977,1981)等用Berget的實驗方法進行了分子雜交，果然出現了7個單鏈DNA的環，表面有個斷裂區的存在，雖然錯過良機，但證實了自己的推測仍然是很值得稱贊的事。

1977年繼Sharp和Roberts后相繼發現了兔子的b珠蛋白基因(Jeffregs.A.J和R.A.Flavell 1977)、鼠的b珠蛋白基因 (Leder P 1978) 和卵清蛋白基因(Chamber 1977)等的斷裂基因。

1978年Gilbort創用了內含子 (intro) 和外顯子 (exon) 兩個名詞，內含子是指在成熟的mRNA中不出現的序列Exon是指在成熟的mRNA中出現的編碼序列。

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