Kľúčový rozdiel medzi transponovateľnými prvkami triedy I a triedy II je v tom, že transponovateľné prvky triedy I sú retrotranspozóny, zatiaľ čo transponovateľné prvky triedy II sú transpozóny DNA.
Transponovateľný prvok je sekvencia DNA, ktorá môže zmeniť svoju polohu v rámci genómu. Niekedy vytvára a obracia mutácie. Môže tiež zmeniť genetickú identitu a veľkosť genómu bunky. Tento proces často vedie k duplikácii rovnakého genetického materiálu. Transponovateľný prvok prvýkrát objavila Barbara McClintock a v roku 1983 za svoj objav získala Nobelovu cenu. Transponovateľné prvky možno kategorizovať do dvoch tried na základe ich transpozičného mechanizmu: transponovateľné prvky triedy I a triedy II.
Čo sú transponovateľné prvky triedy I?
Transponovateľné prvky triedy I sú retrotranspozóny. Retrotranspozón je typ genetickej zložky, ktorá sa kopíruje a vkladá do rôznych genómových miest premenou RNA späť na DNA prostredníctvom procesu nazývaného reverzná transkripcia. Tento proces je katalyzovaný enzýmom reverznej transkriptázy. Retrotranspozón normálne používa medziprodukt transpozície RNA. Transponovateľné prvky triedy I sa zvyčajne kopírujú v dvoch fázach. Najprv sa prepisujú z DNA na RNA. Potom sa produkovaná RNA reverzne prepíše na DNA. Neskôr sa táto skopírovaná DNA vloží späť do genómu na novú pozíciu. Charakteristiky retrotranspozónov sú veľmi podobné retrovírusom, ako je HIV.
Obrázok 01: Transponovateľný prvok triedy I
Retrotranspozóny možno rozdeliť do troch typov.
- Retrotranspozóny s dlhými terminálnymi opakovaniami (LTR), ktoré kódujú reverznú transkriptázu,
- Retrotranspozóny s dlhými rozptýlenými jadrovými prvkami (LINE), ktoré kódujú reverznú transkriptázu, ale nemajú LTR a sú transkribované RNA polymerázou II,
- Retrotranspozóny s krátkymi rozptýlenými jadrovými prvkami (SINE), ktoré nekódujú reverznú transkriptázu a sú transkribované RNA polymerázou III.
Navyše, vďaka podobnému mechanizmu s retrotranspozónmi možno retrovírus považovať aj za transponovateľné prvky.
Čo sú transponovateľné prvky triedy II?
Transponovateľné prvky triedy II sú transpozóny DNA. Transponovateľné prvky triedy II majú mechanizmus transpozície cut and paste, ktorý nezahŕňa medziprodukt RNA. Transpozícia je katalyzovaná niekoľkými enzýmami transpozázy. Tieto enzýmy sa môžu špecificky alebo nešpecificky viazať na DNA. Transposáza robí striedavý rez v cieľovom mieste DNA, ktorý vytvára lepkavé konce. Potom tieto vystrihnú DNA transpozónové ligácie do iných cieľových miest.
Obrázok 02: Transponovateľné prvky triedy II
Zvyčajne DNA polymeráza vyplní výsledné medzery z lepkavých koncov a DNA ligáza uzavrie cukrovo-fosfátovú kostru. Okrem toho táto transpozícia vedie k duplikácii cieľového miesta. Miesta inzercie transpozónov DNA možno identifikovať krátkymi priamymi opakovaniami, po ktorých nasledujú invertované opakovania. Ale nie všetky transpozóny DNA vykazujú mechanizmus transpozície cut and paste. Napríklad niektoré transpozóny vykazujú replikatívnu transpozíciu, pri ktorej sa transpozóny replikujú na nové cieľové miesto.
Podobnosti medzi transponovateľnými prvkami triedy I a triedy II
- Transponovateľné prvky triedy I a triedy II sú mobilné genetické prvky alebo skokové gény.
- Obaja môžu zmeniť svoju pozíciu v genóme.
- Skladajú sa zo sekvencií DNA.
- Sú to sebecké genetické prvky.
- Sú veľmi dôležité v genómovej funkcii a evolúcii.
Rozdiel medzi transponovateľnými prvkami triedy I a triedy II
Transponovateľné prvky triedy I sú retrotranspozóny, zatiaľ čo transponovateľné prvky triedy II sú transpozóny DNA. Toto je kľúčový rozdiel medzi transponovateľnými prvkami triedy I a triedy II. Okrem toho transponovateľné prvky triedy I využívajú v transpozičnom mechanizme medziprodukty RNA. Na druhej strane transponovateľné prvky triedy II využívajú v transpozičnom mechanizme medziprodukty DNA.
Nasledujúca infografika kompiluje rozdiely medzi transponovateľnými prvkami triedy I a triedy II v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Transponovateľné prvky triedy I verzus trieda II
Transponovateľné prvky sú známe ako mobilné genetické prvky alebo skokové gény. Sú to sekvencie DNA. Transponovateľné prvky sú kategorizované do dvoch tried na základe ich transpozičného mechanizmu ako transponovateľné prvky triedy I a triedy II. Transponovateľné prvky triedy I sú retrotranspozóny, zatiaľ čo transponovateľné prvky triedy II sú transpozóny DNA. Toto je kľúčový rozdiel medzi transponovateľnými prvkami triedy I a triedy II.
