Ključna razlika med prenosljivimi elementi razreda I in razreda II je, da so prenosljivi elementi razreda I retrotranspozoni, medtem ko so prenosljivi elementi razreda II transpozoni DNK.
Prenosljivi element je zaporedje DNK, ki lahko spremeni svoj položaj v genomu. Včasih ustvari in obrne mutacije. Prav tako lahko spremeni genetsko identiteto in velikost genoma celice. Ta proces pogosto povzroči podvajanje istega genskega materiala. Prenosljivi element je prva odkrila Barbara McClintock in za svoje odkritje leta 1983 prejela Nobelovo nagrado. Prenosljive elemente je mogoče razvrstiti v dva razreda glede na njihov mehanizem prenosa: prenosljive elemente razreda I in razreda II.
Kaj so prenosljivi elementi razreda I?
Prenosljivi elementi razreda I so retrotranspozoni. Retrotranspozon je vrsta genetske komponente, ki se kopira in prilepi na različne genomske lokacije s pretvorbo RNK nazaj v DNK s postopkom, imenovanim reverzna transkripcija. Ta proces katalizira encim reverzna transkriptaza. Retrotranspozon običajno uporablja intermediat transpozicije RNA. Prenosljivi elementi razreda I se običajno kopirajo v dveh fazah. Najprej se prepišejo iz DNK v RNK. Nato se proizvedena RNK obratno prepiše v DNK. Kasneje se ta kopirana DNK vstavi nazaj v genom na novo mesto. Značilnosti retrotranspozonov so zelo podobne retrovirusom, kot je HIV.
Slika 01: Prenosljivi element razreda I
Retrotranspozone lahko razdelimo na tri vrste.
- Retrotranspozoni z dolgimi terminalnimi ponovitvami (LTR), ki kodirajo reverzno transkriptazo,
- Retrotranspozoni z dolgimi razpršenimi jedrnimi elementi (LINE), ki kodirajo za reverzno transkriptazo, vendar nimajo LTR in jih prepisuje RNA polimeraza II,
- Retrotranspozoni s kratkimi vmesnimi jedrnimi elementi (SINE), ki ne kodirajo za reverzno transkriptazo in se prepisujejo z RNA polimerazo III.
Poleg tega lahko zaradi podobnega mehanizma z retrotranspozoni tudi retrovirus štejemo za prenosljive elemente.
Kaj so prenosljivi elementi razreda II?
Prenosljivi elementi razreda II so transpozoni DNK. Prenosljivi elementi razreda II imajo mehanizem prenosa izreži in prilepi, ki ne vključuje intermediata RNA. Transpozicijo katalizira več encimov transpozaza. Ti encimi se lahko specifično ali nespecifično vežejo na DNK. Transpozaza naredi razporejen rez na ciljnem mestu DNK, ki proizvaja lepljive konce. Nato ti izrežejo ligate transpozona DNK na druga ciljna mesta.
Slika 02: Prenosljivi elementi razreda II
Običajno DNA polimeraza zapolni nastale vrzeli na lepljivih koncih, DNA ligaza pa zapre sladkorno-fosfatno hrbtenico. Poleg tega ta prenos povzroči podvajanje ciljnega mesta. Mesta vstavitve transpozonov DNK je mogoče identificirati s kratkimi neposrednimi ponovitvami, ki jim sledijo invertne ponovitve. Vendar vsi transpozoni DNA ne kažejo mehanizma prenosa izreži in prilepi. Na primer, nekateri transpozoni kažejo replikativno transpozicijo, pri kateri se transpozoni podvojijo na novo ciljno mesto.
Podobnosti med prenosljivimi elementi razreda I in razreda II
- Prenosljivi elementi razreda I in II so mobilni genetski elementi ali skakalni geni.
- Oboje lahko spremeni svoj položaj v genomu.
- Sestavljeni so iz zaporedij DNK.
- So sebični genetski elementi.
- So zelo pomembni pri genomski funkciji in evoluciji.
Razlika med prenosljivimi elementi razreda I in razreda II
Prenosljivi elementi razreda I so retrotranspozoni, medtem ko so prenosljivi elementi razreda II transpozoni DNA. To je torej ključna razlika med prenosljivimi elementi razreda I in razreda II. Poleg tega prenosljivi elementi razreda I uporabljajo intermediate RNA v mehanizmu prenosa. Po drugi strani pa transpozicijski elementi razreda II uporabljajo DNA intermediate v transpozicijskem mehanizmu.
Naslednja infografika združuje razlike med prenosljivimi elementi razreda I in razreda II v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – Prenosljivi elementi razreda I proti razredu II
Prenosljivi elementi so znani kot mobilni genetski elementi ali skakajoči geni. So zaporedja DNK. Prenosljivi elementi so razvrščeni v dva razreda glede na njihov mehanizem prenosa kot prenosljivi elementi razreda I in razreda II. Prenosljivi elementi razreda I so retrotranspozoni, medtem ko so prenosljivi elementi razreda II transpozoni DNA. To je torej ključna razlika med prenosljivimi elementi razreda I in razreda II.
