间插序列

1977年麻省理工学院的PhillipSharp和冷泉港实验室的RichardRoberts等发现了断裂基因（splittinggene），使人们对基因结构的认识产生了一次质的飞跃。此工作获1993年诺贝尔生理学与医学奖。内含子（intron）通常的定义是：断裂基因中外显子(exon)的间插序列(interveningsequence,IVS)，可参与前体RNA的转录，但其转录的RNA序列于转录后的加工中被切除，不包括于成熟的RNA分子中，也可以说是断裂基因中的非编码区序列(图1)。需要说明的一点是本文所涉及的所有内含子都指的是RNA内含子，而非蛋白质内含子（intein）。

内含子的分类与分布

根据存在的宿主不同可以分为：mRNA内含子、tRNA内含子、rRNA内含子、snoRNA内含子和snRNA内含子等；根据其核苷酸序列和RNA潜在折叠方式不同，可分成4种类型：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类内含子。Ⅰ类内含子存在于线粒体、叶绿体及某些低等真核生物的rRNA基因中，极个别的存在于原核生物的噬菌体中。Ⅱ类内含子主要见于细胞器(如线粒体)、细菌中。这两类内含子的拼接反应是由IVS自身催化的。Ⅲ类内含子(又称核mRNA前体内含子)最为常见，即绝大多数真核细胞前mRNA中的内含子。Ⅳ类内含子（又称核tRNA前体内含子）是tRNA的基因及其初级转录产物中的内含子。

内含子的起源与进化

有两种假说：先起源(intron-early，IE)和后起源(intron-late,IL)。前者认为内含子存在于原始生命体基因组内，在生物进化中发生了内含子的丢失或转移，从而导致了内含子多态性[1-3]；后者认为内含子不存在于原始生命体的基因组内，而是由于DNA片断的插入或功能基因的突变产生的[4,5]。综合起来，有理由推测：内含子在原始基因中就己存在，而且当时内含子的序列与外显子序列有一定的同源性，也可以含有一些原始的基因；在进化中，仍有一部分内含子继续保留并发展其内的基因，还有一些内含子获得或形成了次生性的基因，可移动性增强，在基因组中移位或扩增，产生了“后起源”的内含子。因此，在现代基因组中，“先起源”和“后起源”的内含子是同时存在的。对于含有基因的内含子来说，其内基因的种类就可在一定程度上反映出其起源。