Klíčový rozdíl mezi transponovatelnými prvky třídy I a třídy II je v tom, že transponovatelné prvky třídy I jsou retrotranspozony, zatímco transponovatelné prvky třídy II jsou transpozony DNA.
Transponovatelný prvek je sekvence DNA, která může změnit svou pozici v genomu. Někdy vytváří a obrací mutace. Může také změnit genetickou identitu a velikost genomu buňky. Tento proces často vede k duplikaci stejného genetického materiálu. Transponovatelný prvek poprvé objevila Barbara McClintock a v roce 1983 za svůj objev získala Nobelovu cenu. Transponovatelné prvky lze kategorizovat do dvou tříd na základě jejich transpozičního mechanismu: transponovatelné prvky třídy I a třídy II.
Co jsou transponovatelné prvky třídy I?
Transponovatelné prvky třídy I jsou retrotranspozony. Retrotransposon je typ genetické složky, která se zkopíruje a vloží do různých genomových míst přeměnou RNA zpět na DNA prostřednictvím procesu zvaného reverzní transkripce. Tento proces je katalyzován enzymem reverzní transkriptázy. Retrotransposon normálně používá meziprodukt transpozice RNA. Transponovatelné prvky třídy I se obvykle kopírují ve dvou fázích. Nejprve se přepisují z DNA na RNA. Poté je vytvořená RNA reverzně transkribována na DNA. Později je tato zkopírovaná DNA vložena zpět do genomu na novou pozici. Charakteristiky retrotranspozonů jsou velmi podobné retrovirům, jako je HIV.
Obrázek 01: Transponovatelný prvek třídy I
Retrotranspozony lze rozdělit do tří typů.
- Retrotranspozony s dlouhými terminálními repeticemi (LTR), které kódují reverzní transkriptázu,
- Retrotranspozony s dlouhými rozptýlenými jadernými prvky (LINE), které kódují reverzní transkriptázu, ale postrádají LTR a jsou transkribovány RNA polymerázou II,
- Retrotranspozony s krátkými rozptýlenými jadernými prvky (SINE), které nekódují reverzní transkriptázu a jsou transkribovány RNA polymerázou III.
Kvůli podobnému mechanismu s retrotranspozony lze navíc retrovirus považovat za transponovatelné prvky.
Co jsou transponovatelné prvky třídy II?
Transponovatelné prvky třídy II jsou transpozony DNA. Transponovatelné prvky třídy II mají mechanismus transpozice cut and paste, který nezahrnuje meziprodukt RNA. Transpozice je katalyzována několika transposázovými enzymy. Tyto enzymy se mohou specificky nebo nespecificky vázat na DNA. Transposáza provádí střídavý řez v cílovém místě DNA, který vytváří lepkavé konce. Pak tyto vyříznou DNA transposonové ligace do jiných cílových míst.
Obrázek 02: Transponovatelné prvky třídy II
DNA polymeráza obvykle vyplní vzniklé mezery od lepivých konců a DNA ligáza uzavře cukr-fosfátovou kostru. Navíc tato transpozice vede k duplikaci cílového místa. Místa inzerce DNA transposonů mohou být identifikována krátkými přímými repeticemi následovanými invertovanými repeticemi. Ale ne všechny transpozony DNA vykazují mechanismus transpozice cut and paste. Některé transpozony například vykazují replikativní transpozici, při které se transpozony replikují na nové cílové místo.
Podobnosti mezi transponovatelnými prvky třídy I a třídy II
- Transponovatelné prvky třídy I a třídy II jsou mobilní genetické prvky nebo skákací geny.
- Oba mohou změnit svou pozici v genomu.
- Skládají se ze sekvencí DNA.
- Jsou to sobecké genetické prvky.
- Jsou velmi důležité v genomické funkci a evoluci.
Rozdíl mezi transponovatelnými prvky třídy I a třídy II
Transponovatelné prvky třídy I jsou retrotranspozony, zatímco transponovatelné prvky třídy II jsou transpozony DNA. Toto je klíčový rozdíl mezi transponovatelnými prvky třídy I a třídy II. Kromě toho transponovatelné prvky třídy I využívají v transpozičním mechanismu meziprodukty RNA. Na druhé straně transponovatelné prvky třídy II využívají v transpozičním mechanismu meziprodukty DNA.
Následující infografika shrnuje rozdíly mezi transponovatelnými prvky třídy I a třídy II v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Transponovatelné prvky třídy I vs. třída II
Přenosné prvky jsou známé jako mobilní genetické prvky nebo skokové geny. Jsou to sekvence DNA. Transponovatelné prvky jsou kategorizovány do dvou tříd na základě jejich transpozičního mechanismu jako transponovatelné prvky třídy I a třídy II. Transponovatelné prvky třídy I jsou retrotranspozony, zatímco transponovatelné prvky třídy II jsou transpozony DNA. Toto je klíčový rozdíl mezi transponovatelnými prvky třídy I a třídy II.
