De eigenaardigheid van DNA is onderverdeeld in twee belangrijke groepen: prokaryoten en eukaryoten. Het DNA van prokaryoten, zoals bacteriën, ligt los in het cytoplasma. De transcriptie, het proces waarbij de sequentie van een DNA streng gekopieerd wordt naar RNA, vindt plaats in het cytoplasma, waar de mRNA (messenger RNA) onmiddellijk getransporteerd wordt en naar eiwit vertaald.
Eukaryoten daarentegen, waarvan de cellen een celkern en andere organellen bevatten, hebben hun DNA opgesloten in de celkern. De transcriptie vindt dus plaats in de celkern, waar pre-mRNA wordt gevormd.
RNA-processing: De reis van pre-mRNA naar mRNA
Als onderdeel van RNA-processing wordt pre-mRNA bewerkt zodat het kan worden getransporteerd naar het cytoplasma als mRNA. Het pre-mRNA bevat naast coderende delen, de exons, ook niet-coderende delen, de introns. In dit proces worden de introns uit het pre-mRNA geknipt en exons gecombineerd om het uiteindelijke mRNA te vormen. Dit is een proces dat ook wel bekend staat als splicing.
De rol van introns en exons
Introns, die aangeduid kunnen worden als "junk", zijn de delen van het gen die weggelaten worden omdat ze niet coderend zijn. De coderende delen, de exons, zijn echter essentieel voor de vorming van mRNA en de uiteindelijke eiwitproductie.Een eukaryotisch gen is samengesteld uit een combinatie van introns en exons.
Hoe kan het zijn dat er veel minder genen dan eiwitten zijn?
Het wonder van genetische diversiteit en het vermogen om meer eiwitten te produceren dan er genen zijn, komt voort uit het proces van splicing. In dit proces kan pre-mRNA hergecombineerd worden om verschillende mRNA moleculen te vormen. Dit betekent dat een enkel gen meerdere eiwitten kan produceren. Hierdoor ontstaan er veel meer eiwitten dan er genen zijn. Dit fenomeen wordt ook wel alternatieve splicing genoemd.
Rijp mRNA: De sleutel tot eiwitproductie
Het eindproduct van RNA-processing en splicing, het bewerkte mRNA of rijp mRNA, is datgene dat uiteindelijk codeert voor eiwitten. Wanneer men bijvoorbeeld een bacterie een menselijk eiwit wil laten produceren, is rijp mRNA nodig.
