令人惊讶的是，在大脑基因中发现了许多特殊的长内含子

莫斯科物理技术研究所和生物数学问题研究所的生物信息学家最近对参与大脑功能的基因进行了研究，发现了它们以前未知的特征。调查结果发表在普罗斯一体．

DNA是储存生物结构和功能信息的分子。这本“生命之书”是对每一个核苷酸逐一仔细排列的记录蛋白质和细胞内合成的RNA。每个DNA片段对应于一个特定的蛋白质被称为基因，将一个DNA序列翻译成相关蛋白质的氨基酸序列的模式被称为基因遗传密码．

早在20世纪60年代，生物学家就发现了遗传密码的基本属性，包括它所谓的三重属性:每个氨基酸由一个密码子编码，密码子是由三个核苷酸组成的序列。例如，腺嘌呤-胸腺嘧啶-鸟嘌呤序列编码一种叫做蛋氨酸的氨基酸，在所有生物的合成阶段，蛋氨酸通常是蛋白质的起始部分。

自从基因密码被发现以来，科学家们已经了解了很多基因结构．例如，他们发现，一种碎片化是细胞具有核的真核生物的基因的特征。即，基因含有称为内含子的非分量区域。它们从名为剪接的过程中的序列中删除。实际编码蛋白质部分的剩余区域被称为外显子。

研究人员提出了许多假设，以及多久以前，并且在什么方式内含子发起，他们的功能是什么。一方面，内含子能够替代拼接。这是指某些外显子的选择性加入，而不是其他外显子。结果是多于一个蛋白质序列可以基于单个基因的模板制造。结果，细胞中的不同蛋白质的数量远远大于基因的数量。

另一个内含子-Enabled过程对于基因演进很重要是外显子洗牌。这涉及一种非典型重组，其中外部外显子可以结合到它不属于的基因中，从而产生新的基因。

目前可用的许多生物体的全基因组序列使得可以详细研究内含子的演变。现在，他们的长度从几十对成对变化到10,000倍。内含子也通过阶段区分，这取决于它们相对于密码子发生的位置。阶段0内含子在密码子之间，而相1和2分别在密码子中的第一或第二核苷酸之后立即发生。

现在，来自MIPT和IMPB RAS的一组生物信息学家研究了人类和小鼠中内含子的相位和长度之间的关系。

“在我们之前，没有人想到研究内含子长度和相之间的潜在联系。常识告诉我们，这两者之间没有任何联系，就像一个人的身高和眼睛的颜色没有任何关系一样。”

为了他们的意外，该研究的作者鉴定了一组含有异常大量的阶段1的基因，即长度超过50,000个核苷酸对。此外，这些原因是大脑中涉及神经脉冲传播的基因。

通过对众多科学出版物的详细分析，该团队得以将知识的碎片拼凑在一起，并达成统一的理解。结果发现，在大多数情况下，第一阶段的内含子基因问题是由于在蛋白质开始时存在特定的氨基酸序列。这个所谓的信号肽将蛋白质引导到它应该发挥作用的地方。就神经细胞受体而言，它指的是质膜。

至于内含子相当长，这也与信号肽间接有关。在这种蛋白质中，信号肽总是位于分子开始时，并且编码其的DNA区域在基因的开始时发现。并且在基因开始时，正是在存在的情况下，趋于发生长内含子，因为它们含有对蛋白质合成重要的调节性DNA序列。

该研究揭示了外显子破产的清晰完整的图像，以及在其中的一个内含子的角色。“这种机制加速了动物中细胞和膜蛋白的演变，特别是年轻的[进化说话]，这些是使脑细胞中神经脉冲传递的蛋白质，”腊林加入。

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