13.7: 外显子重组

真核基因由称为外显子的蛋白质编码序列和称为内含子的非编码序列的交替块组成。

外显子重组是来自相同或不同基因的外显子重组以产生外显子-内含子序列的新组合的过程，这些序列可能会进化成新的基因。

外显子重组可以通过非同源重组或逆转录转座介导。

在非同源或非法重组过程中，没有序列相似性的 DNA 链可以重组并产生新的基因结构。

慢性肉芽肿病 – 免疫系统的遗传性疾病就是一个很好的例子。许多患有这种疾病的患者在编码 NADPH 氧化酶的 phox 基因中有一个罕见的突变。

野生型 NADPH 氧化酶在感染时产生活性氧，例如超氧化物，并有助于吞噬细胞介导的感染因子杀伤。

在极少数情况下，phox 基因外显子 8 和 11 之间的非同源序列重组，导致外显子 9 和 10 重复。这导致 NADPH 氧化酶的活性降低。受损的酶无法产生足够的活性氧来清除细菌感染，导致肉芽肿或巨噬细胞和相关免疫细胞聚集。

逆转录转座引起的外显子重组最能解释非洲果蝇经纬基因的进化。

大约 250 万年前，一部分 Adh mRNA 逆转录成 DNA，并与 Ynd 基因的外显子重组，产生了一种称为经纬的新基因。

Ynd 基因负责果蝇睾丸的发育，Adh 基因编码醇脱氢酶。新基因 Jingwei 编码的蛋白质具有两个结构域 – 一个来源于 Ynd，另一个来源于 Adh。

因此，蛋白质经纬在果蝇睾丸中表达，负责激素和信息素的生物合成。