1. Épissage alternatif: Les introns permettent un épissage alternatif, un processus où différentes combinaisons d'exons (régions codantes) sont réunies pour produire plusieurs isoformes protéiques à partir d'un seul gène. Cela permet une vaste expansion du protéome à partir d'un nombre limité de gènes, offrant une plus grande diversité fonctionnelle et complexité.
2. Augmentation de la variabilité génétique: Les introns sont hautement mutables et peuvent accumuler des mutations à un rythme plus rapide que les exons. Cette augmentation du taux de mutation peut conduire à de nouvelles isoformes protéiques ou même à la création de gènes entièrement nouveaux. Cela fournit une riche source de variation génétique pour la sélection naturelle sur laquelle agir, favorisant l'adaptation évolutive.
3. Exon mélange: Les introns facilitent le mélange d'exon, un processus où les exons de différents gènes peuvent être recombinés pour créer de nouveaux gènes avec de nouvelles fonctions. Cela peut conduire à une évolution rapide de nouveaux domaines et voies protéiques, accélérant le taux d'adaptation.
4. Régulation de l'expression des gènes: Les introns peuvent contenir des éléments régulateurs qui contrôlent l'expression des gènes, tels que les amplificateurs et les silencieux. Ces éléments peuvent être utilisés pour affiner le niveau de production de protéines en réponse à des indices environnementaux ou à des stades de développement.
5. Protection contre les mutations délétères: En interrompant les séquences de codage, les introns peuvent agir comme des «tampons» contre les effets délétères des mutations. Les mutations au sein des introns sont moins susceptibles de perturber la fonction d'une protéine, permettant une plus grande tolérance de la variation génétique.
6. Duplication et évolution des gènes: Les introns peuvent faciliter la duplication des gènes, ce qui peut conduire à l'évolution de nouveaux gènes avec des fonctions spécialisées. Lorsqu'un gène est dupliqué, les introns peuvent être insérés ou supprimés, créant de nouvelles combinaisons d'exons qui peuvent conduire à de nouvelles isoformes protéiques.
7. Faciliter l'intégration du transposon: Les introns fournissent une région moins critique pour les transposons (gènes de saut) pour s'insérer, minimisant les perturbations de la séquence de codage et permettant leur intégration dans le génome sans effets néfastes.
8. Faciliter la structure de la chromatine: Les introns contribuent à la complexité de la structure de la chromatine, qui joue un rôle crucial dans la régulation des gènes et la réparation de l'ADN.
En résumé, la présence d'introns n'est pas une simple bizarrerie évolutive mais plutôt un outil précieux pour élargir la diversité des protéines, augmenter la variabilité génétique, réguler l'expression des gènes et favoriser l'évolution adaptative. Bien que le coût initial de transcription et de traitement des introns puisse sembler élevé, les avantages qu'ils offrent l'emportent sur les coûts, ce qui en fait une caractéristique essentielle des génomes eucaryotes.
