Transposon vs Retrotransposon
Transpozóny a retrotranspozóny sú genetické zložky DNA a sú medzi nimi veľké rozdiely. Percentuálna prítomnosť týchto genetických materiálov sa u jednotlivých druhov líši a ich funkcie určujú osudy organizmu s mutáciami a inými fenotypicky dôležitými zmenami. Transpozóny a retrotranspozóny sú gény alebo súbory určitých génov umiestnených vo vláknach DNA a zmeny ich umiestnenia boli hlavnými príčinami týchto dôsledkov. Tento článok má však v úmysle stručne diskutovať o funkciách týchto génov a predstavuje porovnanie medzi transpozónmi a retrotranspozónmi.
Čo je to Transposon?
Transpozóny sú zaujímavé fragmenty alebo segmenty DNA so schopnosťou meniť umiestnenie reťazca DNA vo forme mechanizmu cut and paste. Kvôli tejto pohyblivej povahe transpozónov sú tieto známe ako skokové gény. Transpozóny sú dvoch hlavných typov známych ako transpozóny triedy I a transpozóny triedy II. Zvyčajne sa typ triedy II označuje ako transpozóny a typ triedy I sa označuje ako retrotranspozóny. Procesy rezania a vkladania mobilných segmentov DNA sú regulované enzýmom transpozázou. Enzým sa viaže na oba konce transpozónu a štiepi fosfodiesterové väzby reťazca DNA, izoluje transpozón, presúva ho na cieľové miesto a viaže sa na nové miesto. Tento proces je však zaujímavé pochopiť, pretože niektoré transpozóny sa môžu pohybovať len na určité miesta len kvôli nekompatibilite sekvencií báz s cieľovým miestom. Gény s jedným koncom jedného vlákna majú rovnakú sekvenciu báz s druhým koncom druhého jednoduchého vlákna sú transpozóny s lepivými okrajmi, pretože sa môžu viazať na miesta cieľového vlákna DNA s rovnakou sekvenciou báz ako na lepkavých koncoch.. Táto mobilita génov však môže spôsobiť zmeny genotypu aj fenotypu organizmu. Vedci vynašli transpozóny a potom boli sprístupnené geneticky modifikované potraviny a organizmy podľa preferovaných prispôsobení. Vysoko produktívne poľnohospodárske plodiny, antibiotiká s liečivými vlastnosťami, hospodárske zvieratá boli niektoré z výhodne vyvinutých produktov po vynájdení transpozónov Barbarou McClintock v 40. rokoch 20. storočia.
Čo je retrotranspozón?
Retrotranspozóny sú transpozóny triedy I a pohybujú sa v genóme prostredníctvom mechanizmu kopírovania a vkladania. Mechanizmus mobility retrotranspozónov zahŕňa niekoľko hlavných krokov, ako je kopírovanie génového segmentu reťazca DNA do RNA, prenos kópie RNA do cieľového miesta, transkripcia sekvencie RNA späť do DNA pomocou reverznej transkriptázy a inzercia. génu do nového umiestnenia reťazca DNA genómu. Dva konce týchto retrotranspozónov majú zvyčajne dlhé koncové opakovania s približne 1000 pármi báz a tie sa používajú ako identifikačné znaky týchto génov. Tieto gény sa ľahko amplifikujú vo vnútri genómu a percento retrotranspozónov v ľudskom genóme je asi 50 %. Tie by mohli byť dosť nebezpečné, pretože kauzálny vírus AIDS, HIV a vírus T-bunkovej leukémie majú retrotranspozóny vo svojich RNA genómoch. V skutočnosti môžu tieto vírusy viazať retrotranspozóny na akékoľvek miesto ľudských reťazcov DNA s použitím reverznej transkriptázy a integrázy. Enzým integráza funguje rovnakým spôsobom ako transpozáza v transpozónoch triedy II.
Aký je rozdiel medzi transpozónom a retrotranspozónom?
• Transpozóny sú skokové gény triedy II, zatiaľ čo retrotranspozóny patria do kategórie I.
• Transpozóny fungujú s enzýmom transpozáza, zatiaľ čo retrotranspozóny fungujú s použitím dvoch hlavných enzýmov známych ako reverzná transkriptáza a integráza.
• Koncové konce sú pri retrotranspozónoch oveľa dlhšie ako pri transpozónoch.
• Transpozóny sú odrezané od začiatku a prilepené na cieľ; naopak, retrotranspozóny sa kopírujú z počiatku do RNA a prepisujú sa v cieli.
• Pohyb retrotranspozónov zahŕňa RNA, ale nie transpozóny.
