Transpozon kontra retrotranspozon
Transpozony i retrotranspozony są genetycznymi składnikami DNA i istnieją między nimi duże różnice. Procentowa obecność tych materiałów genetycznych różni się w zależności od gatunku, a ich funkcje determinują losy organizmu z mutacjami i innymi fenotypowo ważnymi zmianami. Transpozony i retrotranspozony to geny lub zbiory pewnych genów zlokalizowanych w niciach DNA, a zmiany ich lokalizacji były głównymi przyczynami tych konsekwencji. W niniejszym artykule zamierzamy jednak pokrótce omówić funkcje tych genów i przedstawić porównanie transpozonów i retrotranspozonów.
Co to jest transpozon?
Transpozony to interesujące fragmenty lub segmenty DNA z możliwością zmiany położenia nici DNA w formie mechanizmu wycinania i wklejania. Ze względu na tę mobilną naturę transpozonów są one znane jako geny skokowe. Transpozony są dwóch głównych typów znanych jako transpozony klasy I i transpozony klasy II. Zazwyczaj typ klasy II jest określany jako transpozony, a typ klasy I jest określany jako retrotranspozony. Procesy cięcia i wklejania ruchomych segmentów DNA reguluje enzym transpozaza. Enzym wiąże się z obydwoma końcami transpozonu i przecina wiązania fosfodiestrowe nici DNA, izoluje transpozon, przenosi go w miejsce docelowe i wiąże w nowym miejscu. Jednak proces ten jest interesujący do zrozumienia, ponieważ niektóre transpozony mogą przemieszczać się tylko do określonych lokalizacji tylko z powodu niezgodności sekwencji zasad z miejscem docelowym. Geny z jednym końcem pojedynczej nici mają taką samą sekwencję zasad, a drugim końcem drugiej pojedynczej nici są transpozony z lepkimi krawędziami, ponieważ mogą wiązać się z miejscami docelowej nici DNA z taką samą sekwencją zasad jak w lepkich końcach. Jednak ta ruchliwość genów może powodować zmiany w genotypie, jak również w fenotypie organizmu. Następnie naukowcy wymyślili transpozony i genetycznie zmodyfikowaną żywność i organizmy zgodnie z preferowanymi dostosowaniami. Wysokowydajne uprawy rolne, antybiotyki o właściwościach leczniczych, zwierzęta hodowlane były jednymi z korzystnie opracowanych produktów po wynalezieniu transpozonów przez Barbarę McClintock w latach 40.
Co to jest retrotranspozon?
Retrotranspozony to transpozony klasy I, które poruszają się w genomie poprzez mechanizm kopiowania i wklejania. Mechanizm ruchliwości retrotranspozonów obejmuje kilka głównych etapów, takich jak kopiowanie segmentu genu z nici DNA do RNA, przeniesienie kopii RNA do miejsca docelowego, transkrypcja sekwencji RNA z powrotem do DNA za pomocą odwrotnej transkryptazy i insercja genu do nowej lokalizacji nici DNA genomu. Dwa końce tych retrotranspozonów mają zwykle długie powtórzenia końcowe z około 1000 par zasad, które są wykorzystywane jako cechy identyfikacyjne tych genów. Geny te łatwo ulegają amplifikacji w genomie, a odsetek retrotranspozonów w genomie ludzkim wynosi około 50%. Mogą one być dość niebezpieczne, ponieważ wirusy wywołujące AIDS, HIV i wirus białaczki z komórek T mają retrotranspozony w swoich genomach RNA. W rzeczywistości wirusy te mogą wiązać retrotranspozony w dowolnym miejscu nici ludzkiego DNA przy użyciu odwrotnej transkryptazy i integrazy. Enzym integrazy działa tak samo jak transpozaza w transpozonach klasy II.
Jaka jest różnica między transpozonem a retrotranspozonem?
• Transpozony to geny skaczące klasy II, podczas gdy retrotranspozony należą do kategorii I.
• Transpozony działają z enzymem transpozazą, podczas gdy retrotranspozony działają z użyciem dwóch głównych enzymów znanych jako odwrotna transkryptaza i integraza.
• Końcówki końcowe są znacznie dłuższe w retrotranspozonach niż w transpozonach.
• Transpozony są wycinane ze źródła i wklejane w miejscu docelowym; odwrotnie, retrotranspozony są kopiowane ze źródła do RNA i transkrybowane w miejscu docelowym.
• Przenoszenie retrotranspozonów obejmuje RNA, ale nie transpozony.
