外显子 (Exon)
外显子 (Exon) 是真核生物基因组中一段能够编码蛋白质或成熟 RNA 的序列。在一个完整的基因结构中，外显子被不编码蛋白质的 内含子 (Intron) 所分隔。通过 转录 形成前体 mRNA 后，通过 RNA 剪接 过程去除内含子，并将外显子连接在一起，形成最终的成熟 mRNA 以指导蛋白质合成。在临床上，针对外显子区域的 全外显子测序 (WES) 是目前寻找致病突变最高效的手段。
分子机制：从 DNA 到功能蛋白
外显子的表达过程体现了生命遗传信息流动的精密性：
- RNA 剪接： 剪接体识别外显子与内含子的边界（供体位点和受体位点），精准切除内含子。
- 可变剪接 (Alternative Splicing)： 同一个基因通过组合不同的外显子，可以产生多种不同的 mRNA 和蛋白质异构体，极大地增加了蛋白质组的多样性。
- 翻译指导： 外显子序列中的每三个碱基组成一个 密码子，在核糖体中翻译成特定的氨基酸。
外显子突变与疾病
| 突变位置/类型 | 生物学后果 | 典型疾病示例 |
|---|---|---|
| 错义突变 | 单个氨基酸改变，可能导致蛋白功能丧失或异常激活。 | 肺癌中的 EGFR L858R 突变。 |
| 剪接位点突变 | 外显子连接异常，导致外显子跳跃或内含子残留。 | 肺癌中的 MET 14外显子跳跃。 |
| 移码突变 | 改变阅读框，产生完全错误的氨基酸序列。 | MSI-H 肿瘤中的新抗原产生。 |
权威参考文献 [真实性严查版]
[1] Gilbert, W. (1978). Why genes in pieces? Nature, 271(5645), 501.
[核心价值]：诺贝尔奖得主 Walter Gilbert 首次提出“Exon”和“Intron”这两个术语。
[2] Black, D. L. (2003). Mechanisms of alternative pre-messenger RNA splicing. Annual Review of Biochemistry, 72(1), 291-336.
[机制深度]：详述了外显子如何通过可变剪接产生蛋白质功能的多样性。
[3] Bamshad, M. J., et al. (2011). Exome sequencing as a tool for Mendelian disease gene discovery. Nature Reviews Genetics, 12(11), 745-755.
[临床价值]：论证了为什么聚焦外显子区域（WES）是发现人类致病基因的最有效手段。
相关概念内链
- 全外显子测序 (WES)： 专门针对所有外显子区域的临床检测技术。
- 内含子： 基因中不编码蛋白的区域，但在剪接调控中起作用。
- 可变剪接： 增加蛋白质组复杂性的核心生化过程。