Kľúčový rozdiel medzi intrónmi skupiny I a skupiny II je v tom, že v intrónoch skupiny I je zostrihová reakcia iniciovaná guanozínovým kofaktorom, zatiaľ čo v intrónoch skupiny II je zostrihová reakcia iniciovaná vnútorným adenozínom.
Pre-mRNA je primárny transkript, ktorý má intróny aj exóny. Pre-mRNA by sa mala pred transláciou previesť na mRNA. Zostrih RNA alebo pre-mRNA zostrih je jednou z takýchto post-transkripčných modifikácií. Pri zostrihu RNA sa z molekuly pre-mRNA odstránia intróny a exóny sa spoja. Intróny skupiny I a skupiny II sú samozostrihové intróny. Zostrihajú sa z pre-mRNA molekuly bez pomoci akéhokoľvek iného enzýmu. Preto sú to RNA enzýmy alebo ribozýmy, ktoré katalyzujú svoj vlastný zostrih z pre-mRNA. Okrem toho majú schopnosť fungovať ako mobilné prvky. Počas zostrihu prebieha séria transesterifikačných reakcií s cieľom vystrihnúť intrón a ligovať exóny. Tieto ribozýmy sú prítomné vo všetkých troch doménach vrátane baktérií, archaea a eukaryot.
Čo sú intróny skupiny I?
Intróny skupiny I sú typom samozostrihových ribozýmov, ktoré sa nachádzajú v baktériách, bakteriofágoch a eukaryotoch (organelárne a jadrové genómy). Nachádzajú sa v esenciálnych génoch. Sú schopné katalyzovať svoj vlastný zostrih z pre-mRNA molekuly. Intróny skupiny I môžu mať niekoľko stoviek až tritisíc nukleotidov. Navyše vykazujú malú sekvenčnú podobnosť medzi organizmami.
Obrázok 01: Intróny skupiny I
Sekundárne štruktúry sú vysoko zachované v štyroch krátkych oblastiach. Existujú dva kroky transesterifikačnej reakcie spájania. Intróny skupiny I iniciujú mechanizmus zostrihu nukleofilným útokom 3' hydroxylu guanozínového kofaktora v mieste zostrihu 5P.
Čo sú intróny skupiny II?
Intróny skupiny II sú typom samozostrihových intrónov, ktoré sa nachádzajú v organizmoch patriacich do všetkých troch domén. Sú to ribozýmy, ktoré katalyzujú svoje vlastné zostrihové reakcie z pre-mRNA. Nachádzajú sa v rRNA, tRNA a génoch kódujúcich proteín. Ale nenachádzajú sa v jadrových genómoch, na rozdiel od intrónov skupiny I.
Obrázok 02: Intróny skupiny II
Intróny skupiny II katalyzujú zostrih prostredníctvom dvoch transesterifikačných krokov podobných intrónom skupiny I. Tieto enzýmy iniciujú zostrihovú reakciu nukleofilným atakom 2'OH adenozínu s miestom vetvenia na 5'zostrihovom spojení. Počas zostrihových reakcií tvoria intróny skupiny II štruktúru podobnú lariatom. Zostrih intrónov navyše prebieha bez GTP.
Aké sú podobnosti medzi intrónmi skupiny I a skupiny II?
- Intróny skupiny I a skupiny II sú dva typy RNA enzýmov, ribozýmov, ktoré katalyzujú svoj vlastný zostrih rôznymi mechanizmami.
- Sú to veľké ribozýmy.
- Obe sa nachádzajú vo všetkých troch doménach.
- Sú to mobilné prvky.
- Navyše sa nachádzajú v rRNA, tRNA a génoch kódujúcich proteín.
- Oba enzýmy sa používajú ako nástroje v biotechnológii a molekulárnej medicíne na cielené vyradenie/knock-down génov, prenos génov alebo systémy génovej terapie.
Aký je rozdiel medzi intrónmi skupiny I a skupiny II?
Intróny skupiny I sú ribozýmy nachádzajúce sa v baktériách, bakteriofágoch a eukaryotických organelárnych a jadrových genómoch. Intróny skupiny II sú ribozýmy nachádzajúce sa v baktériách, archeách a eukaryotických organelách. Okrem toho intróny skupiny I iniciujú zostrihovú reakciu nukleofilným útokom 3' hydroxylu guanozínového kofaktora v mieste zostrihu 5P, zatiaľ čo intróny skupiny II iniciujú zostrihovú reakciu nukleofilným útokom 2'OH adenozínu v mieste vetvenia na 5′ spojovacia križovatka. Toto je kľúčový rozdiel medzi intrónmi skupiny I a skupiny II.
Okrem toho intróny skupiny II tvoria počas spájania štruktúru podobnú lariatom, zatiaľ čo intróny skupiny I sa nevytvárajú. Toto je ďalší významný rozdiel medzi intrónmi skupiny I a skupiny II. Okrem toho sa intróny skupiny I nachádzajú v eukaryotických jadrových genómoch, zatiaľ čo intróny skupiny II sa nenachádzajú v eukaryotických jadrových genómoch.
Pod infografikou sú uvedené rozdiely medzi intrónmi skupiny I a skupiny II v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Skupina I verzus skupina II Introns
Intróny skupiny I a II sú veľké ribozýmy, ktoré katalyzujú transesterifikačnú reakciu na zostrih intrónov z primárneho transkriptu. Nachádzajú sa vo všetkých troch doménach. Obaja sú mobilné genetické prvky. Okrem toho sa používajú ako nástroje v biotechnológii a molekulárnej medicíne. Avšak intróny skupiny I iniciujú zostrihovú reakciu nukleofilným útokom 3'OH guanozínového kofaktora v mieste zostrihu 5P. Intróny skupiny II však iniciujú zostrihovú reakciu nukleofilným útokom 2'OH adenozínu s rozvetveným miestom na 5'zostrihovom spojení. Okrem toho intróny skupiny II tvoria počas spájania štruktúru podobnú lariatom, zatiaľ čo intróny skupiny I netvoria štruktúru podobnú lariatom. Toto je zhrnutie rozdielu medzi intrónmi skupiny I a skupiny II.
