Intron

Définition

Un intron est une séquence d'ADN non codante interrompant la séquence codante d'un gène polypartite. Les compléments des introns lors d'une phase d'épissage sont les exons. L'intron est un fragment d'un gène situé entre deux exons. Les introns sont présents dans l'ARNm immature et absents dans l'ARNm mature, un fragment non codant du gène.

Les régions non codantes d'un gène sont définies comme des introns, et conjointement avec les exons, ils sont transcrits par les ARN polymérases. La transcription d'une séquence d'ADN conduit à la formation d'un transcrit primaire (pré-ARNm) qui doit être soumis à un épissage, le processus conduisant à l'élimination des introns et à la formation d'ARNm matures. Dans les organismes complexes, le transcrit d'ARN primaire peut subir un épissage alternatif, dans lequel les exons peuvent être éliminés et les introns, ou des parties d'entre eux, peuvent être stockés.

L'épissage avec exons et introns :

Les introns sont également appelés les régions non codantes d'un gène car ces séquences ne codent pas réellement pour une protéine. On les trouve entre des séquences appelées exons, qui sont des parties de l'ADN qui codent pour les protéines lors d'une phase appelée épissage.

Explications

Les introns sont présents uniquement chez les eucaryotes et les archéobactéries, mais pas chez les eubactéries, où tous les ARN transcrits restent dans l'ARNm (ou ARNt, ARNr).

✅ L'un des principaux objectifs du projet du génome humain était l'identification de tous les gènes codant pour les produits protéiques. L'analyse a révélé que le nombre réel de gènes codant pour les protéines se situe entre 20 000 et 25 000. La longueur totale du génome occupé par les gènes codant pour les protéines équivaut à environ 55 000 000 de bases, ce qui correspond à environ 1,9 % du génome entier.

La raison de l'existence des introns a longtemps été étudiée, mais rien dans la cellule n'est inutile. Il existe diverses explications plausibles :

• les introns peuvent contenir des activateurs, ou des séquences qui favorisent la transcription du gène suivant dans l'ARN, augmentant le taux de polymérisation de l'ARN polymérase;
• ils régulent l'épissage alternatif, fondamental pour la synthèse de nombreuses protéines différentes;
• dans le cas de gènes qui se chevauchent dans d'autres gènes, ils peuvent contenir des exons d'autres gènes;
• ils contiennent des miARN;
• ils contiennent des séquences complémentaires à certains segments d'ADN dans lesquels ils agissent comme régulateurs de l'expression génique;
• cela peut conduire à une augmentation de la diversité génétique.

Nous ne sommes pas encore sûrs de l'origine de tous les introns, mais trois hypothèses ont été élaborées qui ne satisfont cependant pas l'ensemble de la communauté scientifique :

• ils pourraient provenir de fragments de génome viral : certains virus (rétrovirus, par exemple), intégrant dans l'ADN des cellules hôtes, pourraient avoir laissé des résidus de leur patrimoine génétique, transférés dans des régions non codantes de l'ADN, devenant ainsi inactifs.
• Ce pourrait être le reste des exons qui, à cause de mutations graves, ont été réduits au silence "volontairement" par la cellule.
• Cela pourrait être le résultat du processus de "brassage des exons", cette théorie suppose que les introns permettent l'assemblage des différentes unités fonctionnelles d'une protéine dans de nouvelles combinaisons évolutives avantageuses.

Les premières études sur des séquences d'ADN génomique sur un large éventail d'organismes avaient montré que les structures exon-intron de gènes homologues dans différents organismes étaient très variables. Des études plus récentes sur des génomes eucaryotes entiers ont montré que la longueur et la densité des introns varient considérablement entre les espèces apparentées. Par exemple, alors que le génome humain contient en moyenne 8,4 introns/gène, les champignons unicellulaires Encephalitozoon cuniculi ne contiennent que 0,0075 introns/gène.

Comme les eucaryotes ont évolué à partir d'un ancêtre commun, il doit y avoir eu un grand gain ou une grande perte d'introns au cours de l'évolution.

En général, une séquence avec introns présente à l'extrémité 5′ des deux nucléotides GT extrêmement conservés, tandis qu'à l'extrémité 3′, les deux nucléotides AG présentent un degré de conservation élevé. L'intron expose également, à une distance qui reste presque fixe par rapport à l'extrémité 3′, une bande de polypyrimidines d'environ 15 pb. Enfin, la présence du site de la branche est très importante, à savoir une adénine ramifiée, également conservée. Ces traits sont fondamentaux pour la reconnaissance de l'intron par le splicéosome.

En rapport avec "intron"

• connexon

  

  Un connexon est une structure transmembranaire formée de 6 sous-unités protéiques identiques ou connexines chacune formée de 4 hélices α-transmembranaires.

• épissage

  

  L'épissage est le traitement du transcrit primaire (ARN) d'un gène, aboutissant à la production d'un ARN messager dirigeant la synthèse d'une protéine.

• exon

  

  L'exon est une région d'un gène eucaryote (constitué de plusieurs parties) qui code pour une protéine.

• exondé

  

  Ce qui est exondé est hors de l'eau, en surface ou au-dessus, tandis qu'une autre partie est immergée.