内含子是真核生物基因组的重要组成部分,与基因表达、转录本修饰和运输密切相关。在不同真核生物中,内含子的大小、数量和序列等特征表现出不同的分布特点。不同大小的内含子,对应的剪接方式和转录本运输路径也有所不同。我们根据内含子的大小,将其分为超短内含子(小于50nt)、小内含子(50～200nt)、长内含子(200～4000nt)和超长内含子(大于4000nt)四类。我们总共分析了159个真核生物的内含子分布特征,包括22个原生生物、26个真菌、20个植物、38个无脊椎动物和53个脊椎动物,统计了这些物种中内含子的数量、长度、种类和密度分布。总体上,生物越高等,内含子数量越多,长度越长,保守性越高；与高等植物相比,高等动物的内含子数量更多,长内含子的比例更高。就每个基因中内含子的平均数量而言,原生生物和真菌通常为2个,高等植物多为5个,脊椎动物多为10个。超短内含子主要存在于原生生物、真菌和部分低等动物中；小内含子在脊椎动物之外的真核生物中都占最大比例；长内含子在高等植物中接近一半,在高等动物中占大部分；超长内含子主要分布在高等动物中。内含子的大小和数量分布在高等植物和脊椎动物中最保守,长度分布曲线及其峰值基本一致。通过对内含子的系统分析,我们发现内含子长度随着进化时间而增加；内含子在动物中的扩展性要比在植物中灵活得多；小内含子具有特殊的功能和分布特点,具有高度保守性,在真核生物进化中始终占有重要位置。而内含子的不同特征,表明其涉及不同的处理路径,存在不同的剪接方式处理对应的转录本,因此我们提出了剪接转录耦合过程中的内含子加工路径假说,共分三个层次。首先,超短内含子结构简单,对应的剪接体结构也更为简单。其次,小内含子的大小最适合内含子限定的剪接模式,剪接体在内含子两端形成的超级剪接体复合物,在转录本上形成“标记”,相关的蛋白因子可精确高效地调节转录本的输出,与无内含子和只含长内含子的转录本的处理路径分开。小内含子在大小和序列上受到与生物功能相关的自然选择作用,具有特殊的结构和功能,这表明在进化上小内含子的处理路径也趋向于使相应基因功能更高效。最后,长内含子和超长内含子采用外显子限定的剪接模式,更可能发生可变剪接,通常分多个步骤逐渐移除,如循环剪接和嵌套剪接。而内含子越长,伴随的转录时间越长,受到干扰终止的可能性越高,故长内含子的处理时间具有不可预测性。总之,内含子的不同特征在进化中会趋向于更高效的行使相关的调节作用,以适应基因组和个体环境。