Gene Expression:

Chia sẻ: Nguyễn Thị Phương Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

102
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khoảng 50 protein khác nhau sao chép các yếu tố liên kết để quảng bá các trang web, thường là vào 'bên 5 của gen được phiên mã. Một enzyme, một RNA polymerase , liên kết với các phức tạp của các yếu tố phiên mã. Làm việc cùng nhau, họ mở các chuỗi xoắn kép ADN.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Gene Expression:

Gene Expression: phiên mã Phần lớn các gen được thể hiện như là các protein chúng mã hóa. Quá trình này xảy ra theo hai bước: Transcription = DNA → RNA  Dịch = RNA → protein  Tóm lại, chúng tạo ra các "giáo trung ương" của sinh học: DNA → RNA → protein. Dưới đây là một cái nhìn tổng quan. trang này xem xét các bước đầu tiên: Gene Transcription: DNA → RNA ADN được dùng làm mẫu để tổng hợp RNA nhiều như nó cho riêng của mình sao chép . Các bước Khoảng 50 protein khác nhau sao chép các yếu tố liên kết để quảng  bá các trang web, thường là vào 'bên 5 của gen được phiên mã. Một enzyme, một RNA polymerase , liên kết với các phức tạp của các  yếu tố phiên mã. Làm việc cùng nhau, họ mở các chuỗi xoắn kép ADN. 
Các RNA polymerase tiền để "đọc" một chuỗi chuyển động trong của nó  '3 → 'hướng 5. Ở sinh vật nhân chuẩn, điều này đòi hỏi - ít nhất là cho các gen mã hóa  protein - là những thể nhân ở phía trước của RNA polymerase tiến ( RNAP II ) được gỡ bỏ. Một phức tạp của các protein chịu trách nhiệm cho việc này. Các cùng phức tạp thay thế các thể nhân sau khi DNA được phiên mã và RNAP II đã chuyển về. Khi RNA polymerase đi dọc theo sợi DNA, nó tập  hợp ribo nucleotide (cung cấp như triphosphate, ví dụ, ATP ) vào một sợi RNA. Mỗi ribonucleotide được đưa vào trồng RNA sợi sau các quy tắc của cơ  sở ghép nối . Như vậy cho mỗi C gặp phải ở chuỗi DNA, một G được lắp vào các RNA; cho mỗi G, C, và cho mỗi T, một A. Tuy nhiên, mỗi một ngày các hướng dẫn DNA chèn của pyrimidine uracil ( U , từ uridine triphosphate, UTP). Không có T trong RNA. Kiểm soát chất lượng. Đôi khi RNA polymerase sẽ lựa chọn và chèn một, không chính xác không hạnh phúc, ribonucleotide. Khi điều này xảy ra ở vi khuẩn (và có lẽ trong tất cả các sinh vật), enzyme này sao lưu, loại bỏ các nucleotide không chính xác (và một trong những trước đó) và cố gắng một lần nữa. (Mô tả của Zenkin et al của., trong 28 2006 Tháng Bảy vấn đề khoa học .) Tổng hợp số tiền thu RNA trong 5 ' → 'hướng 3.  Khi một nucleoside triphosphate được đưa vào để thêm vào đầu 3 'của  sợi tăng trưởng, hai phốt phát thiết bị đầu cuối được loại bỏ. Khi phiên mã xong , bảng điểm được phát hành từ polymerase và, ngay  sau đó, polymerase được phát hành từ DNA. Lưu ý rằng tại bất kỳ nơi nào trong một phân tử DNA, hoặc sợi có thể được phục vụ như là mẫu; đó là, một số gen "chạy" một cách, một số khác (và trong một vài trường hợp đáng chú ý, cùng một phân khúc của chuỗi xoắn kép chứa thông tin di truyền trên cả hai sợi!). Trong mọi trường hợp, tuy nhiên, RNA polymerase phiên mã chuỗi DNA trong của nó '3 → 'hướng 5. Một báo cáo trên số ra 4 năm 2001 tháng Giêng Nature cho thấy rằng RNA polymerase thực sự theo dõi trên các chuỗi xoắn kép của DNA. Trong ống nghiệm, ít nhất, khi RNA polymerase là cố định, nó quay các phân tử DNA trên và xung quanh khi nó di chuyển dọc theo phân tử. Cho dù đó là DNA polymerase hay mà không được quay trong cơ thể vẫn còn phải được xác định.
Các loại của RNA Lắng mô hình sản xuất bằng ly tâm tốc độ cao của RNA chiết xuất từ các tiền chất của các tế bào máu đỏ thỏ. Các ban nhạc riêng biệt đại diện cho các lớp của các RNA. Việc chuyển giao các RNA ban nhạc vào khoảng 4S. Các ribosome RNA của sinh vật nhân chuẩn trầm tích tại 5S, 5.8S, 18S và 28S. (Các đơn vị lớn hơn lắng, S, lớn hơn các phân tử -. Nhưng không tương ứng) Các RNA hình thành ban nhạc tại số 9 là messenger RNA để tổng hợp hemoglobin, protein chính tổng hợp trong các tế bào này. Trong hầu hết các loại tế bào, các RNA đưa tin là cực kỳ dị, với một lượng nhỏ phân phối từ 6S để 25S. Một vài loại RNA được tổng hợp trong nhân của tế bào nhân chuẩn. Đặc biệt là: RNA ( mRNA ). Điều này sau đó sẽ được dịch thành chuỗi polypeptide.  RNA ribosome ( rRNA ). Điều này sẽ được sử dụng trong việc xây  dựng các ribosome: máy móc thiết bị để tổng hợp protein bằng cách dịch mRNA. RNA vận chuyển ( tRNA ). Các phân tử RNA mang axit amin vào  chuỗi polypeptide đang phát triển. hạt nhân nhỏ RNA ( snRNA ). ADN phiên mã của các gen cho mRNA,  rRNA, và tạo ra các phân tử RNA vận chuyển tiền lớn ( "chính bảng điểm" ) mà phải được xử lý trong các hạt nhân để sản xuất các phân tử chức năng để xuất khẩu sang bào tương. Một số các quy trình chế biến được trung gian bởi snRNAs.
nucleolar nhỏ RNA ( snoRNA ). Những RNA trong nucleolus có một  số chức năng ( mô tả dưới đây ). microRNA ( miRNA ). Đây là nhỏ (~ 22 nucleotide) phân tử RNA xuất  hiện để điều chỉnh các biểu hiện của RNA thông tin (mRNA) phân tử. [ Thảo luận ] XIST RNA. Điều này bất hoạt một trong hai nhiễm sắc thể X ở động vật  xương sống phụ nữ. [ Thảo luận ] RNA thông tin (mRNA) Messenger RNA đến trong một loạt các kích cỡ phản ánh quy mô của các polypeptide nó mã hóa. Hầu hết các tế bào sản xuất số lượng nhỏ của hàng ngàn phân tử mRNA khác nhau, từng được dịch ra một peptide cần thiết bởi tế bào. Nhiều mRNA là chung cho hầu hết các tế bào, mã hóa "vệ sinh" các protein cần thiết bởi tất cả các tế bào (ví dụ các enzyme của glycolysis ). mRNA khác là chỉ cụ thể cho một số loại tế bào. Những mã hóa protein cần thiết cho các chức năng của tế bào đó đặc biệt (ví dụ, các mRNA cho hemoglobin trong các tiền thân của các tế bào máu đỏ). RNA ribosome (rRNA) Có 4 loại. Ở sinh vật nhân chuẩn, đây là những 18S rRNA . Một trong những phân tử này, cùng với khoảng 30 phân tử  protein khác nhau, được sử dụng để làm cho các tiểu đơn vị nhỏ của ribosome. 28S, 5.8S, và 5S rRNA . Một trong mỗi phân tử, cùng với khoảng 45  loại protein khác nhau, được sử dụng để làm cho các tiểu đơn vị lớn của ribosome. Các số S cho từng loại rRNA phản ánh tỷ lệ mà tại đó các trầm tích phân tử trong ultracentrifuge này. Việc lớn hơn số lượng, lớn hơn các phân tử (nhưng không tương ứng). Các 28S, 18S và 5.8S phân tử được tạo ra bởi việc xử lý một bản sao chính duy nhất từ một nhóm các bản sao giống hệt nhau của một gen duy nhất. Các phân tử 5S được sản xuất từ một nhóm khác nhau của các gen giống hệt nhau.
Liên kết với một cái nhìn hiện phiên mã trong cụm gene rRNA. RNA vận chuyển (tRNA) Có khoảng 32 loại khác nhau của RNA vận chuyển trong một tế bào có nhân điển hình tiêu biểu. Mỗi sản phẩm của một gen riêng biệt.  Họ là nhỏ (~ 4S), có chứa 73-93 nucleotide.  Nhiều người trong số các căn cứ trong hai chuỗi với nhau tạo thành các  phần khác của chuỗi xoắn kép. Các vùng lẻ form 3 vòng.  Mỗi loại tRNA mang (ở '3 kết thúc của nó) một trong 20 axit amin (như  vậy, hầu hết các axit amin có nhiều hơn một tRNA chịu trách nhiệm cho họ). Tại một vòng lặp, 3 cơ sở lẻ tạo thành một anticodon .  Cơ sở ghép nối giữa các anticodon và bổ sung codon trên một phân tử  mRNA mang đến cho các amino acid đúng vào chuỗi polypeptide đang phát triển. Thông tin chi tiết của quá trình này được mô tả trong các cuộc thảo luận về dịch thuật . Ảnh trên: sơ đồ hiện cấu Ảnh trên: stereo xem của RNA chuyển trúc của RNA chuyển phenylalanine từ nấm men. 3 'cuối nơi alanine từ nấm men. Bốn phenylalanine được gắn ở phía trên bên
vùng xoắn hình thành bằng phải. anticodon nằm ở phía dưới bên phải. Để cầu cách ghép nối cơ bản được chì hai hình ảnh, dựng lên một tờ giấy cứng hoặc hiển thị. Các vòng lặp vào các tông giữa hai quan điểm để cho mắt trái của liên kết còn lại để các bạn chỉ nhìn thấy hình ảnh trái và mắt phải của enzyme xúc tác các tập tin bạn chỉ có quyền hình ảnh. Với thực hành tiếp đính kèm (bằng các phương tục, thậm chí bạn có thể thấy rằng bạn có thể cầu tiện của một "năng lượng chì những hình ảnh mà không có đạo cụ ở tất cao" trái phiếu) của alanine cả! (Được phép của TS Kim Sung-Hou từ JL Sussman và SH. Kim, Khoa học ,192 :853-858, để các phân tử (mới nhất). Các vòng lặp 28 tháng năm 1976.) anticodon mang ba nucleotide mà nhận ra codon thích hợp trên các RNA thông tin. Các vòng tròn chữ cái chỉ ra rằng nucleotide thực tế là một hình thức biến đổi hóa học của điều được hiển thị. Hạt nhân nhỏ RNA ( snRNA ) Khoảng một chục các gen khác nhau cho snRNAs, từng hiện diện trong nhiều bản sao, đã được xác định. Các snRNAs có vai trò khác nhau trong việc xử lý của các lớp học khác của RNA. Ví dụ, một số snRNAs là một phần của spliceosomes tham gia vào chuyển đổi tiền mRNA thành mRNA bởi excising các intron và nối các exon. [ Link xuống đến các cuộc thảo luận của RNA chế biến. ] Nucleolar nhỏ RNA (snoRNA) Như tên cho thấy, các RNA nhỏ (6-30 nucleotide) được tìm thấy trong các nucleolus nơi mà họ có trách nhiệm một số chức năng: Một số tham gia trong việc đưa ra các ribosome bằng cách giúp cắt tiền  thân RNA lớn 28S, 18S và 5.8S phân tử. Những người khác sửa đổi về mặt hóa học của các nucleotide trong  rRNA, tRNA, và snRNA nhiều phân tử, ví dụ, bằng cách thêm các nhóm methyl để ribose . Một số đã được liên quan đến việc nối thay thế của tiền mRNA với các  hình thức khác nhau của mRNA trưởng thành. Một snoRNA phục vụ như là khuôn mẫu cho sự tổng hợp của telomere . 
Trong vật có xương sống, các snoRNAs được làm từ intron loại bỏ trong quá trình chế biến RNA . RNA không mã hoá Chỉ ARN mã hóa polypeptide. Tất cả các lớp khác của RNA, bao gồm các loại không được đề cập ở đây, là như vậy, gọi là RNA không mã hoá. Còn nhiều việc phải được học về các chức năng (s) của một số người trong số họ. Nhưng, cùng nhau, không mã hoá các RNA có thể chiếm hai phần ba của phiên mã xảy ra trong nhân. Các RNA polymerase Các polymerase RNA là rất lớn phức hợp protein nhiều tiểu đơn vị. Ba loại được tìm thấy ở sinh vật nhân chuẩn. RNA polymerase I ( Pol I ). Nó phiên mã các rRNA gene cho các tiền  thân của 28S, 18S và 5.8S phân tử (và là bận rộn nhất của RNA polymerase). RNA polymerase II ( Pol II ; còn được gọi là RNAP II ). Nó phiên mã  gen mã hóa protein vào mRNA (và cũng là snRNA gen). RNA polymerase III ( Pol III ). Nó phiên mã các gen rRNA 5S và tất cả  các RNA vận chuyển gen. Hai báo cáo đáng chú ý trong vấn đề tháng sáu năm 2001 8 / Khoa học cho thấy cơ cấu của Pol II và tiết lộ nhiều chi tiết về cách sử dụng các sợi antisense của DNA để tổng hợp một sợi mRNA. RNA Chế biến : pre-mRNA → mRNA Tất cả các bảng điểm chính được sản xuất trong hạt nhân phải trải qua các bước xử lý để sản xuất các phân tử RNA chức năng xuất khẩu vào bào tương. Chúng tôi sẽ hạn chế mình với một cái nhìn của các bước như chúng xảy ra trong việc xử lý tiền mRNA để mRNA.
Hầu hết các gen sinh vật nhân chuẩn được chia thành các phân đoạn. Trong giải mã các khung đọc mở của một gen cho một loại protein được biết đến, một cuộc gặp gỡ kéo dài thường kỳ của DNA gọi điện thoại cho các axit amin mà không xảy ra trong thực tế sản phẩm protein của gen đó. trải dài như vậy của ADN, mà có được phiên mã thành ARN nhưng không phải dịch ra protein, được gọi là intron .Những đoạn ADN mà mã cho các axit amin trong protein được gọi là exon . Ví dụ: Các gen cho một loại collagen được tìm thấy ở gà được chia thành 52  exons riêng biệt. Các gen dystrophin , đó là đột biến ở bé trai với chứng loạn dưỡng cơ ,  có 79 exon. Ngay cả các gen rRNA và tRNA được chia nhỏ theo intron.  Các bộ gen người được ước tính có chứa một số 180.000 exon. Với một  ước tính hiện tại của 21.000 gen, nội dung exon trung bình của các gen của chúng ta là khoảng 9. Nhìn chung, intron có xu hướng được nhiều thời gian hơn exon. An exon nhân chuẩn trung bình chỉ 140 nucleotide dài, nhưng một con người trải dài Intron cho 480.000 nucleotide! Loại bỏ các intron - và nối các exon với nhau - là một trong những bước quan trọng trong việc tổng hợp mRNA. Các bước của RNA chế biến: Tổng hợp của nắp . Đây là một guanine sửa đổi (G) được gắn liền với 5  'của pre-mRNA như nó xuất hiện từ RNA polymerase II (RNAP II). Nắp o bảo vệ các RNA khỏi bị suy thoái bởi enzyme phân hủy RNA từ khi kết thúc 5 '; o phục vụ như một điểm lắp ráp cho các protein cần thiết để tuyển dụng những tiểu đơn vị nhỏ của ribosome để bắt đầu dịch . Từng bước loại bỏ các intron có mặt trong mRNA trước và nối các phần  còn lại exon . Bước này diễn ra như trước mRNA tiếp tục nổi lên từ RNAP II.
Tổng hợp các đuôi (A) nhiều . Đây là một đoạn adenine (A)  nucleotide. Khi một đặc biệt poly (A) đính kèm trang web trong mRNA trước xuất hiện từ RNAP II, bảng điểm được cắt ở đó, và đuôi (A) poly được gắn vào cuối 3 'tiếp xúc.Điều này hoàn thành các phân tử mRNA, mà bây giờ đã sẵn sàng để xuất khẩu sang bào tương. (Phần còn lại của bảng điểm là suy thoái, và RNA polymerase rời khỏi DNA.) Việc cắt và nối của mRNA phải được thực hiện với độ chính xác cao. Nếu một nucleotide thậm chí là còn lại từ một hoặc một Intron được lấy ra từ một exon, các khung đọc từ đó điểm trên sẽ được chuyển, sản xuất codon mới chỉ định một trình tự khác nhau hoàn toàn của các axit amin từ đó đến cuối của phân tử ( mà thường kết thúc sớm dù sao khi khung đọc thay đổi tạo ra một STOP codon ). Việc loại bỏ các intron và nối các exon được thực hiện bằng spliceosomes . Đây là một khu phức hợp trong 5 snRNA 145 phân tử và một số protein khác nhau. Các intron trong hầu hết trước khi mRNA bắt đầu với một GU và kết thúc bằng một AG. Có lẽ những trình tự này ngắn trợ giúp trong việc hướng dẫn spliceosome. Bằng chứng trực quan Những hình ảnh trên là một hiển vi điện tử của một phân tử mRNA lai-DNA hình thành bằng cách trộn các RNA thông tin (mRNA) từ một bản sao của các tế bào tiết kháng thể với DNA chuỗi đơn từ cùng một loại tế bào. Thanh này đại diện cho chiều dài cơ sở 1000.
Sơ đồ thấp hơn là một giải thích của hiển vi này. Dòng rắn đại diện cho DNA, các đường chấm chấm các mRNA. Các vòng (I A , I B , vv) đại diện cho các intron là tách exon mã hóa các lĩnh vực của một chuỗi nặng kháng thể : V = biến khu vực  E 1 = hằng số đầu tiên khu vực ( C H 1 ) miền  E H = bản lề khu vực  E 2 , E 3 = mã hóa nucleotide hai lĩnh vực đầu C (C H 2 và C H 3).  Phần unhybridized của mRNA là đuôi poly (A) của nó. [Từ R. Maki et al. , Proc. Natl. Aca d. Khoa học. Hoa Kỳ 77 : 2138, 1980]. Thay thế Splicing Việc xử lý tiền mRNA cho nhiều protein tiền theo những con đường khác nhau trong tế bào khác nhau hoặc trong các điều kiện khác nhau. Ví dụ, sớm trong sự khác biệt của một tế bào B (một tế bào bạch huyết là một tổng hợp kháng thể) di động đầu tiên sử dụng một exon mã hóa một miền màng là nguyên nhân gây phân tử được giữ lại trên bề mặt tế bào. Sau đó, các tế bào B chuyển sang sử dụng một exon khác nhau mà miền cho phép các protein được tiết ra từ các tế bào như là một phân tử kháng thể lưu hành. Thay thế nối cung cấp một cơ chế để sản xuất nhiều protein từ một số nhỏ các gen. Trong khi chúng ta con người có thể hóa ra chỉ có một số 20.000 gen, chúng tôi có thể làm cho ít nhất 10 lần con số của các protein khác nhau. Nó bây giờ là ước tính rằng 92-94% các gen của chúng ta sản xuất tiền mRNA có cách khác-ghép. Có bằng chứng rằng các mô hình thay thế khác nối thống nhất trong các mô khác nhau và do đó phải được quy định. Nhưng liệu tất cả các sản phẩm được nhiều chức năng hay chỉ đơn giản là kết quả của một quá trình dễ bị lỗi vẫn còn để được nhìn thấy.
Thay thế nối không chỉ cung cấp protein khác nhau từ một gen đơn lẻ mà còn khác nhau 3 'UTRs và 5 'UTRs . Mặc dù không phải dịch ra protein, những u n t ranslated r egion s có tín hiệu, ví dụ, ra lệnh mà trong tế bào mà protein sẽ tích lũy. Hai ví dụ: 3 'UTR của bicoid gen ở ruồi giấm chỉ đạo các mRNA đến trước của  phôi [ Link ]; cùng một khu vực trong VegT gen của mRNA Xenopus chỉ đạo của nó  cực thực vật của phôi [ Link ]. Một trong những ví dụ nổi bật nhất của nối thay thế là Dscam gen ở ruồi giấm . Điều này có chứa một số gen đơn lẻ 116 exons trong đó có 17 được giữ lại trong các mRNA cuối cùng. Một số exon luôn luôn bao gồm, những người khác được lựa chọn từ một mảng. Về mặt lý thuyết hệ thống này có thể sản xuất 38.016 protein khác nhau. Và, trên thực tế, hơn 18.000 người khác nhau đã được tìm thấy ở Drosophila hemolymph . Những protein này Dscam được sử dụng để thiết lập một bản sắc độc đáo cho mỗi tế bào thần kinh. Nó hoạt động như thế này. Mỗi tế bào thần kinh phát triển dựa trên các hồ bơi của hàng ngàn mRNA có thể khác nhau để tổng hợp một chục hay như vậy của họ. Mà những người được lựa chọn dường như đơn giản là một sự tình cờ, mà là vì kích thước của hồ bơi, mỗi tế bào thần kinh sẽ rất có thể kết thúc với một bộ duy nhất của một tá hoặc protein để Dscam. Khi một tế bào thần kinh phát triển trong hệ thần kinh trung ương mầm tinh thể nhánh cây và một sợi trục, những thể hiện bộ sưu tập độc đáo của các protein Dscam. Nếu phần mở rộng là một tế bào thần kinh duy nhất nên gặp nhau trong web rối đó là một tiêu chuẩn của mô thần kinh, họ đẩy lùi. Bằng cách này, hàng ngàn tế bào thần kinh khác nhau có thể cùng tồn tại trong liên hệ mật thiết mà không có sự nguy hiểm của phi chức năng liên lạc giữa các phần mở rộng khác nhau của cùng một tế bào thần kinh. Chúng tôi cũng có một DSCAM gen nằm trên nhiễm sắc thể 21. Khi trình bày thành 3 bản, nó có thể chịu trách nhiệm về một số tính năng của hội chứng Down (và các tài khoản cho tên đầy đủ của nó: Dcủa S yndrome C ell Một dhesion M olecule). Có lẽ sự đa dạng đáng kinh ngạc của các mối nối tiếp hợp ở động vật có vú thần kinh trung ương (~ 10 14 ) là trung gian nối thay thế của một số giới hạn các bản sao gene.
Vì vậy, có một phân đoạn cụ thể của RNA sẽ được giữ lại như là exon một hoặc tách như Intron là có thể thay đổi theo hoàn cảnh khác nhau, chẳng hạn như loại tế bào gen trong;  giai đoạn nào của sự khác biệt là tế bào được đi qua;  những tín hiệu ngoại ô đang nhận được.  Rõ ràng là chuyển sang một con đường nối thay thế phải được quy định chặt chẽ. Trans -nối Hầu hết các gen được phiên mã và bảng điểm của họ xử lý như mô tả ở trên. RNA polymerase đi xuống một dải đơn của một quỹ tích gen singe để hình thành mRNA trước đó được xử lý (bao gồm cả loại bỏ các intron) để tạo thành mRNA trưởng thành. Nhưng có những trường hợp ngoại lệ. Một số trường hợp đã được tìm thấy nơi hai bảng tiền thân khác nhau đã được ghép lại với nhau để hình thành các phân tử RNA cuối cùng. Hiện tượng này được gọi là trans -splicing. Ví dụ: tổng hợp của một phân tử RNA đơn bằng cách nối với nhau bảng điểm từ locus nằm xa nhau trên cùng một nhiễm sắc thể;  đối diện sợi quỹ tích cùng một gen;  hai alen của gen trên (tương đồng) riêng biệt của họ nhiễm sắc thể.  Tầm quan trọng sinh học của các trans ghép bảng điểm, vẫn còn chưa biết đối với hầu hết trong số họ. Tại sao gen phân chia? Có lẽ trong quá trình tiến hóa, các gen sinh vật nhân chuẩn đã được lắp ráp từ nhỏ, gen nguyên sinh - exon của ngày hôm nay. Một số protein, giống như các kháng thể được đề cập trong phần trước, được tổ chức ở một bộ phận riêng biệt hoặc lĩnh vực đều có một chức năng đặc biệt để thực hiện trong phân tử hoàn chỉnh. Mỗi miền được mã hóa bởi một exon riêng biệt. Có các bộ phận chức năng khác nhau của các phân tử kháng thể được mã hóa bởi exon riêng biệt làm cho nó có thể sử dụng các đơn vị này trong các kết hợp khác nhau. Vì vậy một bộ exon trong hệ gen có thể là tương đương di truyền của các mảnh
mô-đun khác nhau trong một hộp "Lego" cho trẻ em để lắp ráp trong bất cứ hình thức họ muốn. Nhưng ranh giới của exons khác dường như không tương ứng với các ranh giới miền của protein. Vì vậy, có lẽ là lợi ích chủ yếu của các gen phân chia đơn giản là cơ hội mà họ cung cấp cho việc thực hiện các protein khác nhau từ một gen duy nhất thông qua nối thay thế. Tóm tắt Biểu hiện gen xảy ra theo hai bước: phiên mã thông tin mã hóa trong DNA vào một phân tử RNA (mô tả ở  đây) và bản dịch của các thông tin mã hóa trong các nucleotide của mRNA  thành một chuỗi được định nghĩa của các axit amin trong một protein (thảo luận trong Gene dịch: RNA → Protein ).