Exón
| ||||||
Exón, son las regiones de un gen que no son separadas del RNA maduro. En los genes que codifican una proteína, son los exones los que contienen la información para producir la proteína codificada en el gen. En estos casos, cada exón codifica una porción específica de la proteína completa, de manera que el conjunto de exones forma la región codificante del gen. En eucariotas los exones de un gen están separados por regiones largas de ADN (llamadas intrones) que no codifican.
Exón
Segmento de un gen y de su correspondiente transcrito que permanece en un ARN mensajero maduro, tras la eliminación de los intrones (segmentos de ADN no codificantes). A este proceso de corte y eliminación de los intrones y empalme de los exones se le denomina “splicing”.
Usos o Ejemplos
En muchos genes que codifican para proteínas, los exones contienen parte de la secuencia codificadora. Sin embargo, es erróneo identificar exón con parte del gen que codifica para una proteína, porque muchos exones son no codificantes, e incluso forman parte de las regiones reguladoras de los tránscritos.
A través del splicing alternativo, un mismo tránscrito primario puede originar diferentes mensajeros y por ello distintas proteínas, combinando los exones de modo semejante a piezas de un “Lego”.
Historia
En 1978 el bioquímico Dr. Walter Gilbert definió a la luz de la necesidad de diferenciar cistrones de lo que tenían realmente. El exón quedó definido como la parte que llevaba la información que será traducida, sin embargo con el tiempo los intrones han resultado tener cierta utilidad.
Walter Gilbert llamó barajado de exones a su hipótesis de que estos renglones de información, los exones, podían ser barajados dando lugar o diferentes proteínas. Más tarde se observó este fenómeno y de forma moderna se le denomina splicing. Con este mecanismo de reorganización de los exones normalmente alguno de los exones es eliminado junto con los intrones. Por ejemplo la actina, una proteína muy importante para el citoesqueleto y la movilidad de las células presenta 6 genes y cada uno tiene 6 exones, que pueden dar lugar hasta 21 proteínas diferentes.
Gilbert sugirió que cada exón codificaría para un domino proteico (aunque después se demostró que existen algunos dominios separados en más exones y algunos exones que contenían más de un dominio proteico). Este barajado puede dar lugar a nuevos genes por recombinación, sobrecruzamiento, exclusión o duplicación de exones. Puede ser que el exón asuma una nueva función después de barajarse, o que mantenga su función original. Debe ser un proceso muy antiguo, quizás originado en un mundo ARN primitivo. En la actualidad se calcula que el 19% de los genes de eucariotas se han formado así.
Complejo de unión de exones
El EJC (complejo de la unión de exones) es una estructura que se une de manera inespecífica al mRNA por mediación del spliceosoma, localizándose aguas arriba del sitio de splicing, a una distancia de 20-24 nucleótidos.
El EJC se constituye como una pieza clave en la célula ya que interrelaciona gran número de procesos metabólicos tales como la exportación, localización citosólica y traducción del mRNA. Pero, sin duda, una de sus funciones más interesantes es la de inducir la degradación de mRNAs que porten codones de paro prematuros (PTCs) mediante la vía NMD (degradación del mRNA mediada por codones sin sentido).
Alrededor del 30% de las enfermedades genéticas humanas se deben a la presencia de PTCs originados por mutación. Es posible que la recesividad de estas patologías se deba, en parte, a la existencia de la vía NMD, vía que, por otro lado, también actúa degradando mRNAs, con poliadenilación defectuosa, mRNAs con ORFs dentro de 5’UTR y mRNAs con codones de stop en el interior de intrones no eliminados.
La presencia de EJCs supone para muchos organismos eucariotas, un control de calidad celular en el que el ribosoma juega un papel esencial, escaneando el mRNA en sentido 5’-3’ y retirando los complejos. Si el ribosoma se desensambla por el reconocimiento de un PTC, implicará que existen uno o más EJCs aguas abajo, hecho que desencadenará la degradación del mRNA vía NMD. De no existir tal control de calidad, se originarían proteínas truncadas, cuya presencia podría originar efectos perjudiciales, e incluso letales, para la célula que las presenta. La ruta NMD evita, por ejemplo, que se generen formas truncadas de proteínas supresoras de tumores de ovario y pecho.
