Transposon vs Retrotransposon
Transpozony a retrotranspozony jsou genetické složky DNA a jsou mezi nimi velké rozdíly. Procentní přítomnost těchto genetických materiálů se u jednotlivých druhů liší a jejich funkce určují osudy organismu s mutacemi a dalšími fenotypicky důležitými změnami. Transposony a retrotranspozony jsou geny nebo soubory určitých genů umístěných ve vláknech DNA a změny jejich umístění byly hlavní příčinou těchto důsledků. Tento článek však hodlá stručně diskutovat o funkcích těchto genů a představuje srovnání mezi transpozony a retrotransposony.
Co je Transposon?
Transpozony jsou zajímavé fragmenty nebo segmenty DNA se schopností měnit umístění řetězce DNA ve formě mechanismu vyjmutí a vložení. Kvůli této mobilní povaze transpozonů jsou tyto známé jako skokové 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 retrotransposony. Procesy řezání a vkládání mobilních segmentů DNA jsou regulovány enzymovou transpozázou. Enzym se váže na oba konce transposonu a štěpí fosfodiesterové vazby řetězce DNA, izoluje transposon, přesune jej na cílové místo a váže se na novém místě. Je však zajímavé tento proces pochopit,protože některé transpozony se mohou přesunout pouze na určitá místa pouze kvůli nekompatibilitě základních sekvencí s cílovým místem. Geny s jedním koncem jednoho vlákna mají stejnou sekvenci bází s druhým koncem druhého jednoho vlákna jsou transpozony s lepkavými okraji, protože se mohou vázat na místa cílového řetězce DNA se stejnou sekvencí báze jako v lepivých 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 byla některými z výhodně vyvinutých produktů po vynálezu transpozonů od Barbary McClintockové ve 40. letech 20. století.
Co je Retrotransposon?
Retrotranspozony jsou transpozony I. třídy a tyto se pohybují v genomu mechanismem 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. Oba konce těchto retrotranspozonů mají obvykle dlouhé terminální repetice s přibližně 1000 páry bází a ty se používají jako identifikační znaky těchto genů. Tyto geny jsou snadno amplifikovány uvnitř genomu a procento retrotranspozonů v lidském genomu je asi 50%. Mohly by to být docela nebezpečné, protože původce viru AIDS, HIV,a virus leukémie T-buněk mají retrotranspozony ve svých genomech RNA. Ve skutečnosti mohou tyto viry vázat retrotranspozony na jakékoli místo řetězců lidské DNA pomocí reverzní transkriptázy a integrázy. Enzym integrázy funguje stejně jako transposáza v transpozonech třídy II.
Jaký je rozdíl mezi Transposonem a Retrotransposonem?
• Transpozony jsou skokové geny třídy II, zatímco retrotransposony spadají do kategorie I.
• Transposony fungují s enzymem transposázy, zatímco retrotransposony fungují s použitím dvou hlavních enzymů známých jako reverzní transkriptáza a integráza.
• Koncové konce jsou u retrotranspozonů mnohem delší než u transpozonů.
• Transpozony jsou odříznuty od počátku a vloženy na cíl; naopak, retrotranspozony, které se kopírují z počátku do RNA a přepisují se na cíl.
• Pohyb retrotranspozonů zahrnuje RNA, ale ne v transpozonech.
