Der Hauptunterschied zwischen Gruppe-I- und Gruppe-II-Introns besteht darin, dass bei Gruppe-I-Introns die Spleißreaktion durch einen Guanosin-Cofaktor initiiert wird, während bei Gruppe-II-Introns die Spleißreaktion durch internes Adenosin initiiert wird.
Prä-mRNA ist das primäre Transkript, das sowohl Introns als auch Exons enthält. Prä-mRNA sollte vor der Translation in mRNA umgewandelt werden. RNA-Spleißen oder Prä-mRNA-Spleißen ist eine solche posttranskriptionelle Modifikation. Beim RNA-Splicing werden Introns aus dem Prä-mRNA-Molekül entfernt und Exons miteinander verbunden. Gruppe-I- und Gruppe-II-Introns sind selbstspleißende Introns. Sie spleißen sich ohne die Hilfe eines anderen Enzyms vom Prä-mRNA-Molekül ab. Daher sind sie RNA-Enzyme oder Ribozyme, die ihr eigenes Spleißen von Prä-mRNA katalysieren. Darüber hinaus haben sie die Fähigkeit, als mobile Elemente zu fungieren. Während des Spleißens findet eine Reihe von Umesterungsreaktionen statt, um das Intron herauszuschneiden und die Exons zu ligieren. Diese Ribozyme sind in allen drei Domänen vorhanden, einschließlich Bakterien, Archaeen und Eukaryoten.
Was sind Introns der Gruppe I?
Introns der Gruppe I sind eine Art von selbst-spleißenden Ribozymen, die in Bakterien, Bakteriophagen und Eukaryoten (Organellen- und Kerngenome) vorkommen. Sie kommen in essentiellen Genen vor. Sie sind in der Lage, ihr eigenes Spleißen vom Prä-mRNA-Molekül zu katalysieren. Introns der Gruppe I können einige hundert bis dreitausend Nukleotide aufweisen. Darüber hinaus weisen sie zwischen den Organismen wenig Sequenzähnlichkeit auf.
Abbildung 01: Introns der Gruppe I
Die Sekundärstrukturen sind in vier kurzen Regionen hoch konserviert. Es gibt zwei Umesterungsreaktionsschritte des Spleißens. Introns der Gruppe I initiieren den Spleißmechanismus durch den nukleophilen Angriff des 3'-Hydroxyls eines Guanosin-Cofaktors an der 5P-Spleißstelle.
Was sind Introns der Gruppe II?
Introns der Gruppe II sind eine Art von selbst-spleißenden Introns, die in Organismen gefunden werden, die zu allen drei Domänen gehören. Sie sind Ribozyme, die ihre eigenen Spleißreaktionen von Prä-mRNA katalysieren. Sie kommen in rRNA, tRNA und proteinkodierenden Genen vor. Im Gegensatz zu Introns der Gruppe I werden sie jedoch nicht in Kerngenomen gefunden.
Abbildung 02: Introns der Gruppe II
Introns der Gruppe II katalysieren das Spleißen über zwei Umesterungsschritte ähnlich wie Introns der Gruppe I. Diese Enzyme initiieren die Spleißreaktion durch den nukleophilen Angriff von 2'-OH des Adenosins an der Verzweigungsstelle auf die 5'-Spleißstelle. Während Spleißreaktionen bilden Introns der Gruppe II eine Lariat-ähnliche Struktur. Darüber hinaus findet das Spleißen von Introns in Abwesenheit von GTP statt.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Gruppe-I- und Gruppe-II-Introns?
- Gruppe-I- und Gruppe-II-Introns sind zwei Arten von RNA-Enzymen, Ribozyme, die ihr eigenes Spleißen durch unterschiedliche Mechanismen katalysieren.
- Das sind große Ribozyme.
- Beide sind in allen drei Domänen zu finden.
- Das sind mobile Elemente.
- Außerdem kommen sie in rRNA, tRNA und proteinkodierenden Genen vor.
- Beide Enzyme werden als Werkzeuge in der Biotechnologie und Molekularmedizin für gezielte Gen-Knock-out/Knock-down-, Gentransport- oder Gentherapiesysteme verwendet.
Was ist der Unterschied zwischen Gruppe-I- und Gruppe-II-Introns?
Introns der Gruppe I sind Ribozyme, die in Bakterien, Bakteriophagen und eukaryotischen Organellen- und Kerngenomen vorkommen. Introns der Gruppe II sind Ribozyme, die in Bakterien, Archaeen und eukaryotischen Organellen gefunden werden. Darüber hinaus initiieren die Introns der Gruppe I die Spleißreaktion durch den nukleophilen Angriff des 3'-Hydroxyls eines Guanosin-Cofaktors an der 5P-Spleißstelle, während die Introns der Gruppe II die Spleißreaktion durch den nukleophilen Angriff des 2'-OH des Adenosins an der Verzweigungsstelle initiieren 5'-Spleißverbindung. Das ist also der Hauptunterschied zwischen den Introns der Gruppe I und der Gruppe II.
Darüber hinaus bilden Introns der Gruppe II während des Spleißens eine Lariat-ähnliche Struktur, während Introns der Gruppe I sich nicht bilden. Somit ist dies ein weiterer signifikanter Unterschied zwischen Gruppe-I- und Gruppe-II-Introns. Außerdem werden die Introns der Gruppe I in eukaryotischen Kerngenomen gefunden, während Introns der Gruppe II nicht in eukaryotischen Kerngenomen gefunden werden.
Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen den Introns der Gruppe I und der Gruppe II in tabellarischer Form für einen direkten Vergleich auf.
Zusammenfassung – Gruppe I vs. Gruppe II Introns
Introns der Gruppe I und II sind große Ribozyme, die eine Umesterungsreaktion katalysieren, um Introns aus dem primären Transkript herauszuspleißen. Sie kommen in allen drei Domänen vor. Beide sind mobile genetische Elemente. Darüber hinaus werden sie als Werkzeuge in der Biotechnologie und der molekularen Medizin eingesetzt. Die Introns der Gruppe I initiieren jedoch die Spleißreaktion durch den nukleophilen Angriff des 3'-OH eines Guanosin-Cofaktors an der 5P-Spleißstelle. Aber die Introns der Gruppe II initiieren die Spleißreaktion durch den nukleophilen Angriff des 2'-OH des Adenosins der Verzweigungsstelle auf die 5'-Spleißverbindung. Darüber hinaus bilden Introns der Gruppe II während des Spleißens eine Lariat-ähnliche Struktur, während Introns der Gruppe I keine Lariat-ähnliche Struktur bilden. Dies ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen den Introns der Gruppe I und der Gruppe II.
