Transposon vs Retrotransposon
טרנספוזונים ורטרוטרנספוזונים הם מרכיבים גנטיים של DNA, ויש הבדלים גדולים ביניהם. אחוז הנוכחות של חומרים גנטיים אלה משתנה בין המינים, ותפקידיהם קובעים את גורל האורגניזם עם מוטציות ושינויים חשובים מבחינה פנוטיפית. טרנספוזונים ורטרוטרנספוזונים הם גנים או אוספים של גנים מסוימים הממוקמים בגדילי ה-DNA, ושינויים במיקומם היו הגורמים העיקריים להשלכות אלו. עם זאת, מאמר זה מתכוון לדון בקצרה בתפקוד הגנים הללו ומציג השוואה בין טרנספוזונים לרטרוטרנספוזונים.
מה זה טרנספוזון?
טרנספוזונים הם קטעים או מקטעים מעניינים של DNA עם יכולת לשנות את מיקומו של גדיל ה-DNA בצורה של מנגנון חיתוך והדבק. בגלל האופי הנייד הזה של הטרנספוזונים, אלה ידועים כגנים קופצים. טרנספוזונים הם משני סוגים עיקריים הידועים כטרנספוזונים מסוג Class I ו- Class II Transposons. בדרך כלל, סוג Class II מכונה טרנספוזונים וסוג Class I מכונה רטרוטרנספוזונים. תהליכי החיתוך וההדבקה של מקטעי DNA ניידים מוסדרים על ידי האנזים טרנספוזאז. האנזים נקשר לשני קצוות הטרנספוזון וחותך את קשרי הפוספודיאסטר של גדיל ה-DNA, מבודד את הטרנספוזון, מעביר אותו לאתר המטרה ונקשר במיקום החדש. עם זאת, מעניין להבין את התהליך הזה, מכיוון שחלק מהטרנספוזונים יכולים לעבור למיקומים מסוימים רק בגלל חוסר ההתאמה של רצפי בסיס לאתר המטרה. לגנים עם קצה אחד של גדיל בודד יש אותו רצף בסיסים כשהקצה השני של הגדיל הבודד השני הם טרנספוזונים עם קצוות דביקים, מכיוון שאלו יכולים להיקשר לאתרים של גדיל ה-DNA של המטרה עם רצף בסיסים כמו בקצוות הדביקים.עם זאת, ניידות זו של גנים עלולה לגרום לשינויים בגנוטיפ כמו גם בפנוטיפ של האורגניזם. מדענים המציאו את הטרנספוזונים ומזון ואורגניזמים שעברו שינוי גנטית על פי ההתאמות המועדפות היו זמינים אז. גידולים חקלאיים פרודוקטיביים ביותר, אנטיביוטיקה עם סגולות רפואיות, חיות משק היו חלק מהמוצרים שפותחו בצורה מועילה לאחר המצאת הטרנספוזונים על ידי ברברה מקלינטוק בשנות הארבעים.
מה זה רטרוטרנספוזון?
רטרוטרנספוזונים הם הטרנספוזונים של Class I, ואלה נעים דרך הגנום באמצעות מנגנון העתקה והדבק. מנגנון הניידות של רטרוטרנספוזונים כולל כמה שלבים עיקריים כמו העתקה של קטע הגנים של גדיל ה-DNA לתוך ה-RNA, העברת העותק של ה-RNA לאתר המטרה, שעתוק רצף ה-RNA בחזרה ל-DNA תוך שימוש ב-Reverse Transcriptase והחדרה. של הגן אל המיקום החדש של גדיל ה-DNA של הגנום.לשני הקצוות של הרטרוטרנספוזונים הללו יש בדרך כלל חזרות סופניות ארוכות עם כ-1000 זוגות בסיסים, ואלה משמשים כמאפייני זיהוי של גנים אלה. גנים אלו מוגברים בקלות בתוך הגנום, ואחוז הרטרוטרנספוזונים בגנום האנושי הוא כ-50%. אלה עלולים להיות מסוכנים למדי מכיוון שלווירוס הסיבתי של איידס, HIV, וירוס לוקמיה של תאי T יש את הרטרוטרנספוזונים בגנום ה-RNA שלהם. למעשה, וירוסים אלה יכולים לקשור את הרטרוטרנספוזונים לכל אתר של גדילי ה-DNA האנושיים באמצעות שימוש ב-reverse transcriptase ו-integrase. האנזים האינטגראז מתפקד באותו אופן כמו טרנספוזאז בטרנספוזונים Class II.
מה ההבדל בין טרנספוזון לרטרוטרנספוזון?
• טרנספוזונים הם גנים קופצים מסוג II ואילו רטרוטרנספוזונים נופלים בקטגוריה של Class I.
• טרנספוזונים מתפקדים עם האנזים טרנספוזז ואילו רטרוטרנספוזונים מתפקדים עם שימוש בשני אנזימים עיקריים הידועים כ-reverse transcriptase ו-integrase.
• הקצוות הטרמינלים ארוכים בהרבה ברטרוטרנספוזונים מאשר בטרנספוזונים.
• טרנספוזונים נחתכים מהמקור ומדביקים במטרה; לעומת זאת, רטרוטרנספוזונים מועתקים מהמקור ל-RNA ומשועתקים במטרה.
• ההזזה של רטרוטרנספוזונים כרוכה ב-RNA אבל לא בטרנספוזונים.
