Transpozon proti retrotranspozonu
Transpozoni in retrotranspozoni so genetske komponente DNK in med njimi obstajajo velike razlike. Odstotek prisotnosti teh genskih materialov se razlikuje med vrstami, njihove funkcije pa določajo usodo organizma z mutacijami in drugimi fenotipsko pomembnimi spremembami. Transpozoni in retrotranspozoni so geni ali zbirke določenih genov, ki se nahajajo v verigah DNK, spremembe njihovih lokacij pa so glavni vzroki za te posledice. Vendar pa ta članek namerava na kratko razpravljati o funkcijah teh genov in predstavi primerjavo med transpozoni in retrotranspozoni.
Kaj je Transposon?
Transpozoni so zanimivi fragmenti ali segmenti DNK z možnostjo spreminjanja lokacije verige DNK v obliki mehanizma izreži in prilepi. Zaradi te mobilne narave transpozonov so ti znani kot skakajoči geni. Transpozoni so dveh glavnih vrst, znanih kot transpozoni razreda I in transpozoni razreda II. Običajno se tip razreda II imenuje transpozon, tip razreda I pa retrotranspozon. Procese rezanja in lepljenja mobilnih segmentov DNK uravnava encim transpozaza. Encim se veže na oba konca transpozona in prereže fosfodiesterske vezi verige DNK, izolira transpozon, ga premakne na ciljno mesto in se veže na novem mestu. Vendar pa je ta proces zanimiv za razumevanje, saj se nekateri transpozoni lahko premaknejo le na določene lokacije samo zaradi nezdružljivosti baznih sekvenc s ciljnim mestom. Geni z enim koncem ene same verige imajo enako bazno zaporedje z drugim koncem druge enojne verige so transpozoni z lepljivimi robovi, ker se lahko vežejo na mesta ciljne DNK verige z enakim baznim zaporedjem kot v lepljivih koncih.. Vendar pa lahko ta mobilnost genov povzroči spremembe tako v genotipu kot tudi v fenotipu organizma. Nato so bili na voljo znanstveniki, ki so izumili transpozone in gensko spremenjeno hrano ter organizme po želenih prilagoditvah. Visoko produktivni kmetijski pridelki, antibiotiki z zdravilnimi lastnostmi, živina so bili nekateri od ugodno razvitih proizvodov po izumu transpozonov Barbare McClintock v 1940-ih.
Kaj je retrotranspozon?
Retrotranspozoni so transpozoni razreda I in se premikajo skozi genom z mehanizmom kopiranja in lepljenja. Mehanizem mobilnosti retrotranspozonov vključuje nekaj glavnih korakov, kot je kopiranje genskega segmenta verige DNA v RNA, prenos kopije RNA na ciljno mesto, prepis zaporedja RNA nazaj v DNA z uporabo reverzne transkriptaze in vstavljanje gena na novo lokacijo verige DNK genoma. Oba konca teh retrotranspozonov imata običajno dolge končne ponovitve s približno 1000 baznimi pari, ki se uporabljajo kot identifikacijske značilnosti teh genov. Ti geni se zlahka pomnožijo znotraj genoma in odstotek retrotranspozonov v človeškem genomu je približno 50 %. Ti so lahko precej nevarni, saj imajo virusi, ki povzročajo aids, HIV in virus T-celične levkemije, retrotranspozone v svojih genomih RNK. Pravzaprav lahko ti virusi z uporabo reverzne transkriptaze in integraze vežejo retrotranspozone na katero koli mesto verige človeške DNK. Encim integraza deluje na enak način kot transpozaza v transpozonih razreda II.
Kakšna je razlika med transpozonom in retrotranspozonom?
• Transpozoni so skakalni geni razreda II, medtem ko retrotranspozoni spadajo v kategorijo razreda I.
• Transpozoni delujejo z encimom transpozazo, medtem ko retrotranspozoni delujejo z uporabo dveh glavnih encimov, znanih kot reverzna transkriptaza in integraza.
• Končni konci so pri retrotranspozonih veliko daljši kot pri transpozonih.
• Transpozoni so izrezani iz izvora in prilepljeni na cilj; nasprotno pa se retrotranspozoni kopirajo iz izvora v RNA in prepisujejo na tarči.
• Premikanje retrotranspozonov vključuje RNA, ne pa v transpozonih.
