Transposon vs Retrotransposon
Transpozony a retrotranspozony jsou genetické složky DNA a jsou mezi nimi velké rozdíly. Procentuální zastoupení těchto genetických materiálů se u různých druhů liší a jejich funkce určují osudy organismu s mutacemi a dalšími fenotypicky důležitými změnami. Transpozony a retrotranspozony jsou geny nebo soubory určitých genů umístěných ve vláknech DNA a změny jejich umístění byly hlavní příčinou těchto důsledků. Tento článek má však v úmyslu stručně pojednat o funkcích těchto genů a představuje srovnání mezi transpozony a retrotranspozony.
Co je Transposon?
Transpozony jsou zajímavé fragmenty nebo segmenty DNA se schopností měnit umístění řetězce DNA formou mechanismu cut and paste. Kvůli této mobilní povaze transposonů jsou tyto transposony známé jako skákací geny. Transpozony jsou dvou hlavních typů známých jako transpozony třídy I a transpozony třídy II. Obvykle se typ třídy II označuje jako transpozony a typ třídy I se označuje jako retrotranspozony. Procesy řezání a vkládání mobilních segmentů DNA jsou regulovány enzymem transpozázou. Enzym se váže na oba konce transpozonu a štěpí fosfodiesterové vazby řetězce DNA, izoluje transposon, přesune jej do cílového místa a váže se na nové místo. Tento proces je však zajímavé pochopit, protože některé transpozony se mohou přesunout pouze na určitá místa pouze kvůli nekompatibilitě sekvencí bází s cílovým místem. Geny s jedním koncem jednoho řetězce mají stejnou sekvenci bází s druhým koncem druhého jednoduchého řetězce jsou transpozony s lepivými okraji, protože ty se mohou vázat na místa cílového řetězce DNA se stejnou sekvencí bází jako na lepkavých koncích.. Tato mobilita genů však může způsobit změny genotypu i fenotypu organismu. Vědci vynalezli transpozony a poté byly zpřístupněny geneticky modifikované potraviny a organismy podle preferovaných úprav. Vysoce produktivní zemědělské plodiny, antibiotika s léčivými vlastnostmi, hospodářská zvířata byly některé z výhodně vyvinutých produktů po vynálezu transposonů Barbarou McClintock ve 40. letech 20. století.
Co je retrotransposon?
Retrotranspozony jsou transpozony třídy I a pohybují se genomem pomocí mechanismu kopírování a vkládání. Mechanismus mobility retrotranspozonů zahrnuje několik hlavních kroků, jako je kopírování genového segmentu řetězce DNA do RNA, přenos kopie RNA do cílového místa, transkripce sekvence RNA zpět do DNA pomocí reverzní transkriptázy a inzerce. genu do nového umístění řetězce DNA genomu. Dva konce těchto retrotranspozonů mají obvykle dlouhé koncové repetice s asi 1000 páry bází a ty se používají jako identifikační znaky těchto genů. Tyto geny se snadno amplifikují uvnitř genomu a procento retrotranspozonů v lidském genomu je asi 50 %. Ty by mohly být docela nebezpečné, protože kauzální virus AIDS, HIV a virus T-buněčné leukémie mají retrotranspozony ve svých RNA genomech. Ve skutečnosti mohou tyto viry vázat retrotranspozony do libovolného místa lidských řetězců DNA s použitím reverzní transkriptázy a integrázy. Enzym integráza funguje stejným způsobem jako transposáza v transpozonech třídy II.
Jaký je rozdíl mezi Transposonem a Retrotransposonem?
• Transpozony jsou skákací geny třídy II, zatímco retrotranspozony spadají do kategorie třídy I.
• Transpozony fungují s enzymem transpozázou, zatímco retrotranspozony fungují s využitím dvou hlavních enzymů známých jako reverzní transkriptáza a integráza.
• Konce terminálů jsou u retrotranspozonů mnohem delší než u transpozonů.
• Transpozony jsou vyjmuty z počátku a vloženy do cíle; naopak retrotranspozony jsou kopírovány z počátku do RNA a transkribovány v cíli.
• Přesouvání retrotranspozonů zahrnuje RNA, ale ne v transpozonech.
