Klíčový rozdíl mezi introny skupiny I a skupiny II je v tom, že u intronů skupiny I je sestřihová reakce zahájena guanosinovým kofaktorem, zatímco u intronů skupiny II je sestřihová reakce zahájena vnitřním adenosinem.
Pre-mRNA je primární transkript, který má jak introny, tak exony. Pre-mRNA by se měla před translací převést na mRNA. RNA sestřih nebo pre-mRNA sestřih je jednou z takových post-transkripčních modifikací. Při sestřihu RNA jsou z molekuly pre-mRNA odstraněny introny a exony jsou spojeny dohromady. Introny skupiny I a skupiny II jsou samosestřihující introny. Odštěpují se od pre-mRNA molekuly bez pomoci jakéhokoli jiného enzymu. Jsou to tedy RNA enzymy nebo ribozymy, které katalyzují vlastní sestřih z pre-mRNA. Navíc mají schopnost fungovat jako mobilní prvky. Během sestřihu probíhá řada transesterifikačních reakcí za účelem excize intronu a ligace exonů. Tyto ribozymy jsou přítomny ve všech třech doménách, včetně bakterií, archaeí a eukaryot.
Co jsou introny skupiny I?
Introny skupiny I jsou typem samosestřihujících ribozymů nalezených v bakteriích, bakteriofágách a eukaryotech (organelární a jaderné genomy). Nacházejí se v esenciálních genech. Jsou schopny katalyzovat svůj vlastní sestřih z molekuly pre-mRNA. Introny skupiny I mohou mít několik set až tři tisíce nukleotidů. Navíc vykazují malou sekvenční podobnost mezi organismy.
Obrázek 01: Introny skupiny I
Sekundární struktury jsou vysoce konzervované ve čtyřech krátkých oblastech. Existují dva transesterifikační reakční kroky sestřihu. Introny skupiny I iniciují sestřihový mechanismus nukleofilním útokem 3' hydroxylu guanozinového kofaktoru v místě sestřihu 5P.
Co jsou introny skupiny II?
Introny skupiny II jsou typem samosestřihujících intronů nalezených v organismech patřících do všech tří domén. Jsou to ribozymy, které katalyzují své vlastní sestřihové reakce z pre-mRNA. Nacházejí se v rRNA, tRNA a genech kódujících protein. Ale nenacházejí se v jaderných genomech, na rozdíl od intronů skupiny I.
Obrázek 02: Introny skupiny II
Introny skupiny II katalyzují sestřih prostřednictvím dvou transesterifikačních kroků podobných intronům skupiny I. Tyto enzymy iniciují sestřihovou reakci nukleofilním útokem 2'OH adenosinu s místem rozvětvení na 5' sestřihovém spojení. Během sestřihových reakcí tvoří introny skupiny II strukturu podobnou lariatu. Sestřih intronů navíc probíhá v nepřítomnosti GTP.
Jaké jsou podobnosti mezi introny skupiny I a skupiny II?
- Introny skupiny I a skupiny II jsou dva typy RNA enzymů, ribozymů, které katalyzují vlastní sestřih různými mechanismy.
- Jsou to velké ribozymy.
- Oba se nacházejí ve všech třech doménách.
- Jsou to mobilní prvky.
- Navíc se nacházejí v rRNA, tRNA a genech kódujících protein.
- Oba enzymy se používají jako nástroje v biotechnologii a molekulární medicíně pro cílené vyřazení/knock-down genů, dodání genů nebo systémy genové terapie.
Jaký je rozdíl mezi introny skupiny I a skupiny II?
Introny skupiny I jsou ribozymy nalezené v bakteriích, bakteriofágách a eukaryotických organelárních a jaderných genomech. Introny skupiny II jsou ribozymy nalezené v bakteriích, archeích a eukaryotických organelách. Kromě toho introny skupiny I iniciují sestřihovou reakci nukleofilním útokem 3′ hydroxylu guanosinového kofaktoru v místě sestřihu 5P, zatímco introny skupiny II iniciují sestřihovou reakci nukleofilním útokem 2'OH adenosinu s rozvětveným místem na 5′ spojovací křižovatka. Toto je klíčový rozdíl mezi introny skupiny I a skupiny II.
Introny skupiny II navíc během sestřihu tvoří strukturu podobnou lariatu, zatímco introny skupiny I se netvoří. Jde tedy o další významný rozdíl mezi introny skupiny I a skupiny II. Kromě toho se introny skupiny I nacházejí v eukaryotických jaderných genomech, zatímco introny skupiny II se nenacházejí v eukaryotických jaderných genomech.
Níže uvedená infografika uvádí rozdíly mezi introny skupiny I a skupiny II v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Skupina I vs. Skupina II Introns
Introny skupiny I a II jsou velké ribozymy, které katalyzují transesterifikační reakci za účelem sestřihu intronů z primárního transkriptu. Nacházejí se ve všech třech doménách. Oba jsou mobilní genetické prvky. Kromě toho se používají jako nástroje v biotechnologii a molekulární medicíně. Introny skupiny I však iniciují sestřihovou reakci nukleofilním útokem 3'OH guanosinového kofaktoru v místě sestřihu 5P. Ale introny skupiny II iniciují sestřihovou reakci nukleofilním útokem 2'OH adenosinu s rozvětveným místem na 5' sestřihovém spojení. Navíc introny skupiny II tvoří strukturu podobnou lariatu během sestřihu, zatímco introny skupiny I netvoří strukturu podobnou lariatu. Toto je shrnutí rozdílu mezi introny skupiny I a skupiny II.
