Pre-mRNA:n pilkkominen
Eukaryoottiset geenit koostuvat eksoneista, jotka vastaavat proteiineja koodaavia sekvenssejä (ex-on tarkoittaa, että ne ekspressoituvat), ja väliin jäävistä sekvensseistä, joita sanotaan introneiksi (int-ron tarkoittaa niiden väliin jäävää roolia), ja jotka voivat osallistua geenin säätelyyn, mutta jotka poistuvat pre-mRNA:sta prosessoinnin aikana (kuva 2). Intronijaksot mRNA:ssa eivät koodaa toiminnallisia proteiineja.
Introneiden löytyminen tuli 1970-luvulla yllätyksenä tutkijoille, jotka odottivat, että pre-mRNA:t määrittelisivät proteiinisekvenssit ilman jatkokäsittelyä, kuten he olivat havainneet prokaryooteissa. Korkeampien eukaryoottien geenit sisältävät hyvin usein yhden tai useamman intronin. Nämä alueet saattavat vastata säätelysekvenssejä, mutta monien intronien tai hyvin pitkien intronien biologinen merkitys geenissä on epäselvä. On mahdollista, että intronit hidastavat geenin ilmentymistä, koska paljon introneja sisältävien pre-mRNA:iden transkriptio kestää kauemmin. Vaihtoehtoisesti intronit voivat olla epäfunktionaalisia sekvenssijäänteitä, jotka ovat jääneet jäljelle muinaisten geenien fuusioitumisesta evoluution aikana. Tätä tukee se, että erilliset eksonit koodaavat usein erillisiä proteiinien alayksiköitä tai alueita. Suurimmaksi osaksi intronien sekvenssejä voidaan mutatoida vaikuttamatta lopulta proteiinituotteeseen.
Kaikki pre-mRNA:n intronit on poistettava kokonaan ja tarkasti ennen proteiinisynteesiä. Jos prosessissa erehdytään edes yhden nukleotidin verran, uudelleen yhdistettyjen eksonien lukukehys siirtyy, ja tuloksena syntyvä proteiini on toimimaton. Prosessia, jossa intronit poistetaan ja eksonit yhdistetään uudelleen, kutsutaan splikoinniksi (kuva 2 ja 3). Intronit poistetaan ja hajotetaan, kun pre-mRNA on vielä ytimessä. Splikointi tapahtuu sekvenssispesifisen mekanismin avulla, joka varmistaa, että intronit poistetaan ja eksonit yhdistetään uudelleen yhden nukleotidin tarkkuudella. Pre-mRNA:n pilkkomisen suorittavat proteiineista ja RNA-molekyyleistä koostuvat kompleksit, joita kutsutaan pilkkosomeiksi (kuva 3).
Huomaa, että yksittäisiä introneja voi olla yli 70, ja jokaisen niistä on läpäistävä pilkkomisprosessi – 5′:n peittämisen ja poly-A-hännän lisäämisen lisäksi – vain luodakseen yhden ainoan kääntökelpoisen mRNA-molekyylin.