Transposon vs Retrotransposon
Transpozonai ir retrotranspozonai yra genetiniai DNR komponentai, tarp jų yra didelių skirtumų. Šių genetinių medžiagų procentinis buvimas įvairiose rūšyse skiriasi, o jų funkcijos lemia organizmo likimus su mutacijomis ir kitais fenotipiškai svarbiais pokyčiais. Transpozonai ir retrotranspozonai yra tam tikrų genų genai arba kolekcijos, esančios DNR grandinėse, o jų lokalizacijos pokyčiai buvo pagrindinės šių pasekmių priežastys. Tačiau šiame straipsnyje ketinama trumpai aptarti šių genų funkcijas ir pateikti transpozonų ir retrotranspozonų palyginimai.
Kas yra Transposon?
Transpozonai yra įdomūs DNR fragmentai ar segmentai, turintys galimybę pakeisti DNR grandinės vietą supjaustymo ir įklijavimo mechanizmo pavidalu. Dėl tokio mobilaus transpozonų pobūdžio jie vadinami šokinėjimo genais. Transposonai yra dviejų pagrindinių tipų, vadinamų I klasės transposonais ir II klasės transpozonais. Paprastai II klasės tipas vadinamas transpozonais, o I klasės - retrotransponais. Judrių DNR segmentų pjovimo ir įklijavimo procesus reguliuoja fermentas transpozazė. Fermentas jungiasi prie abiejų transpozono galų ir nutraukia DNR grandinės fosfodiesterinius ryšius, izoliuoja transpozoną, perkelia jį į tikslinę vietą ir jungiasi naujoje vietoje. Tačiau šį procesą įdomu suprasti,nes kai kurie transpozonai gali persikelti į tam tikras vietas tik dėl bazinių sekų nesuderinamumo su tiksline svetaine. Genai, turintys vieną vienos grandies galą, turi tą pačią bazinę seką, o kitos kitos vienos grandinės galas yra transpozonai su lipniais kraštais, nes jie gali prisijungti prie tikslinės DNR grandinės vietų ta pačia bazine seka kaip ir lipniuose galuose.. Tačiau šis genų mobilumas gali sukelti genotipo pokyčius, taip pat organizmo fenotipą. Tada mokslininkai sugalvojo apie transpozonus, genetiškai modifikuotą maistą ir organizmus pagal pageidaujamus pritaikymus. Labai derlingi žemės ūkio augalai, vaistinių savybių turintys antibiotikai,gyvuliai buvo vieni iš palankiausiai sukurtų produktų po to, kai 1940-aisiais Barbara McClintock išrado transpozonus.
Kas yra Retrotransposon?
Retrotransposons are the Class I transposons, and these move through the genome through the mechanism of copy and paste. The mechanism of the mobility of retrotransposons involves few major steps such as copying of the gene segment of the DNA strand into RNA, transfer of the copy of RNA to the target site, transcription of the RNA sequence back to DNA using reverse transcriptase, and insertion of the gene into the new location of DNA strand of genome. The two ends of these retrotransposons usually have long terminal repeats with about 1000 base pairs, and those are used as identification features of these genes. These genes are easily amplified inside the genome, and the percentage of the retrotransposons in the human genome is about 50%. These could be quite dangerous as the causative virus of AIDS, HIV, and T-cell leukaemia virus have the retrotransposons in their RNA genomes. In fact, these viruses can bind the retrotransposons into any site of the human DNA strands with the use of reverse transcriptase and integrase. The integrase enzyme functions the same way as transposase in Class II transposons.
Kuo skiriasi „Transposon“ir „Retrotransposon“?
• Transpozonai yra II klasės šokinėjantys genai, o retrotransponai priklauso I klasės kategorijai.
• Transpozonai veikia su transpozazės fermentu, o retrotranspozonai - naudojant du pagrindinius fermentus, žinomus kaip atvirkštinė transkriptazė ir integrazė.
• Retrotranspozonuose galiniai galai yra daug ilgesni nei transpozonuose.
• Transposonai nukerpami nuo kilmės ir įklijuojami taikinyje; atvirkščiai, retrotranspozonai nukopijuojami iš kilmės į RNR ir perrašomi taikinyje.
• Retrotranspozonų judėjimas apima RNR, bet ne transpozonuose.
