L’acido desossiribonucleico (DNA) si trova nelle cellule di tutti gli esseri viventi, ad eccezione di alcuni virus, e contiene le istruzioni su come creare proteine e altre molecole necessarie per la funzione cellulare. L’acido ribonucleico (RNA) aiuta a creare queste proteine e molecole copiando il codice genetico contenuto nel DNA. Esistono diversi tipi di RNA, tra cui RNA messaggero (mRNA), RNA di trasferimento (tRNA) e RNA ribosomiale (rRNA). Un cistron, o gene strutturale, è una sequenza di materiale genetico nel DNA o nell’RNA che contiene il codice genetico necessario per creare molecole di RNA o polipeptidi, che possono essere una proteina o fungere da mattoni per le proteine. In genetica, il termine cistron è stato spesso sostituito con i termini introne ed esone, che si riferiscono a due diversi tipi di sequenze genetiche che possono essere contenute all’interno di un gene strutturale.
I cistron hanno ricevuto il loro nome dal test cis-trans originariamente utilizzato per determinare quali funzioni specifiche sezioni di materiale genetico avevano in varie reazioni biochimiche. La parola cistron è stata quindi applicata a un gene specifico responsabile della creazione di una determinata proteina o polipeptide. Successivamente, il significato del termine è stato ampliato per includere anche i geni che contenevano il codice genetico per la creazione di vari tipi di molecole di RNA. Cistron può riferirsi a una sequenza genetica sia nel DNA che nell’RNA. Un DNA cistrone è il codice genetico sul gene stesso, mentre un RNA cistrone si riferisce a quella stessa sequenza genetica quando è stato copiato, o trascritto, dall’RNA.
Nel 1978, il biochimico Walter Gilbert suggerì in un articolo di ricerca che il termine cistron dovesse essere sostituito dai termini introne ed esone. Gli introni, una parola derivata dal termine “regioni intrageniche”, sono segmenti non codificanti di materiale genetico, nel senso che non contengono istruzioni o codice per creare molecole come RNA o proteine. Questi segmenti, a volte chiamati DNA spazzatura, vengono rimossi dal materiale genetico quando l’RNA copia il codice del DNA per creare proteine e vari tipi di RNA. Gli esoni, una parola derivata dal termine “regioni espresse”, sono le sequenze genetiche che contengono istruzioni su come creare nuove proteine o molecole di RNA.
La maggior parte dei cistroni contiene sequenze alternate di esoni e introni. Quando il codice di un DNA cistrone viene copiato dall’RNA per produrre una nuova molecola, gli introni vengono tagliati via in un processo chiamato cis-splicing. Gli esoni rimanenti vengono quindi uniti in un processo chiamato trans-splicing, che dà origine a una molecola di mRNA, rRNA o tRNA.