Transposon vs Retrotransposon
Transposonai ir retrotranspozonai yra genetiniai DNR komponentai, ir 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 genai arba tam tikrų genų rinkiniai, esantys DNR grandinėse, ir jų vietos pokyčiai buvo pagrindinė šių pasekmių priežastis. Tačiau šiame straipsnyje ketinama trumpai aptarti šių genų funkcijas ir pateikiamas transpozonų ir retrotranspozonų palyginimas.
Kas yra Transposonas?
Transposonai yra įdomūs DNR fragmentai arba segmentai, turintys galimybę pakeisti DNR grandinės vietą iškirpimo ir įklijavimo mechanizmo forma. Dėl tokio mobiliojo transpozonų pobūdžio jie žinomi kaip šokinėjantys genai. Transposonai yra dviejų pagrindinių tipų, žinomų kaip I klasės transpozonai ir II klasės transpozonai. Paprastai II klasės tipas vadinamas transpozonais, o I klasės tipas – retrotranspozonais. Mobilių DNR segmentų pjovimo ir įklijavimo procesus reguliuoja fermentas transpozazė. Fermentas prisijungia prie abiejų transpozono galų ir nutraukia DNR grandinės fosfodiesterinius ryšius, išskiria transpozoną, perkelia jį į tikslinę vietą ir prisijungia naujoje vietoje. Tačiau šį procesą įdomu suprasti, nes kai kurie transpozonai gali judėti tik į tam tikras vietas tik dėl bazinių sekų nesuderinamumo su tiksline vieta. Genai, kurių vienas vienos grandinės galas turi tokią pačią bazių seką, kaip ir kitas 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 toks genų mobilumas gali sukelti genotipo ir organizmo fenotipo pokyčius. Tada buvo prieinami mokslininkai, išradę apie transpozonus ir genetiškai modifikuotą maistą bei organizmus pagal pageidaujamus pritaikymus. Labai produktyvūs žemės ūkio augalai, gydomųjų savybių turintys antibiotikai, gyvuliai buvo vieni iš palankiai sukurtų produktų po to, kai 1940 m. Barbara McClintock išrado transpozonus.
Kas yra retrotransposonas?
Retrotranspozonai yra I klasės transpozonai, kurie per genomą juda kopijavimo ir įklijavimo mechanizmu. Retrotranspozonų mobilumo mechanizmas apima keletą pagrindinių žingsnių, tokių kaip DNR grandinės geno segmento kopijavimas į RNR, RNR kopijos perkėlimas į tikslinę vietą, RNR sekos transkripcija atgal į DNR naudojant atvirkštinę transkriptazę ir įterpimas. geną į naują genomo DNR grandinės vietą. Du šių retrotranspozonų galai paprastai turi ilgus galinius pasikartojimus su maždaug 1000 bazių porų, ir jie naudojami kaip šių genų identifikavimo požymiai. Šie genai lengvai amplifikuojami genomo viduje, o retrotranspozonų procentas žmogaus genome yra apie 50%. Tai gali būti gana pavojinga, nes sukėlėjas AIDS, ŽIV ir T ląstelių leukemijos virusas turi retrotranspozonų savo RNR genomuose. Tiesą sakant, šie virusai gali prijungti retrotranspozonus į bet kurią žmogaus DNR grandžių vietą, naudodami atvirkštinę transkriptazę ir integrazę. Integrazės fermentas veikia taip pat, kaip ir transpozazė II klasės transpozonuose.
Kuo skiriasi Transposon ir Retrotransposon?
• Transposonai yra II klasės šokinėjimo genai, o retrotranspozonai patenka į I klasės kategoriją.
• Transpozonai veikia su transpozazės fermentu, o retrotranspozonai veikia naudojant du pagrindinius fermentus, vadinamus atvirkštine transkriptaze ir integraze.
• Retrotranspozonų terminalų galai yra daug ilgesni nei transpozonų.
• Transpozonai iškirpti iš pradinės vietos ir įklijuoti į tikslą; ir atvirkščiai, retrotranspozonai nukopijuojami iš kilmės į RNR ir transkribuojami taikinyje.
• Retrotranspozonų judėjimas apima RNR, bet ne transpozonuose.
