Ретротранспозон
-
Ретротранспозоны и их классификация
- Ретротранспозоны перемещаются в геноме хозяина, превращая РНК в ДНК.
- Они отличаются от ДНК-транспозонов использованием промежуточной РНК.
- Существуют два типа ретротранспозонов: LTR и non-LTR.
-
LTR ретротранспозоны
- Характеризуются длинными концевыми повторами (LTR).
- Используют обратную транскрипцию в цитоплазме.
- Кодируют белки gag и pol.
- Некоторые содержат ген env для прикрепления к клеточным поверхностям.
-
Эндогенные ретровирусы
- Интегрированы в геном хозяина.
- Имеют общие черты с ретровирусами и ретротранспозонами.
- Ген env используется для определения ретровирусности.
-
Ретротранспозоны, отличные от LTR
- Содержат гены обратной транскриптазы и РНК-связывающего белка.
- Не имеют длинных концевых повторов.
- Делятся на линии и синусы.
-
Линии
- Транскрибируются РНК-полимеразой II.
- Используют промежуточный продукт для транспозиции РНК.
- Встраиваются в области генома, богатые азотистыми основаниями.
- Человеческие L1 могут вызывать заболевания.
-
Синусы
- Короткие элементы, транскрибируемые РНК-полимеразой II и III.
- Имеют сходство с генами, транскрибируемыми РНК-полимеразой II.
-
SINEs и их компоненты
- SINEs не кодируют функциональный белок обратной транскриптазы
- Используют компоненты для транспозиции LINEs
- Состоят из частей тРНК и LINEs
- Часть тРНК содержит промотор РНК-полимеразы III
-
Алюминиевые элементы (Alu)
- Наиболее распространенный синусит у приматов
- Длина около 350 пар оснований
- Не кодируют белки, распознаются рестрикционным ферментом AluI
- Участвуют в генетических заболеваниях и раке
- Для копирования и вставки требуется обогащенный аденином конец и сигнал
- Связываются с рибосомами, что позволяет нескольким синусам взаимодействовать с LINE
-
Элементы SVA
- Присутствуют на более низком уровне, чем синусы и линии у людей
- Начало сходно с Alu, затем повторы и окончание, сходное с эндогенным ретровирусом
- Линии привязываются к участкам по бокам элементов SVA для перемещения
- Один из самых молодых транспозонов в геноме человекообразных обезьян
-
Роль в развитии заболеваний
- Ретротранспозоны передаются из поколения в поколение
- Линии могут переноситься в клетки эмбриона, что влияет на функцию мозга
- Ретротранспозиция связана с некоторыми видами рака, но неясно, вызывает ли она рак
- Неконтролируемая ретротранспозиция вредна для организма и ретротранспозонов
- Регулируются с помощью РНК-интерференции
-
Роль в эволюции
- LTR-ретротранспозоны появились позже не-LTR-ретротранспозонов
- Ретровирусы приобрели дополнительные свойства, используя силу ретротранспозона LTR
- Число ретротранспозонов быстро увеличивается, составляют 40% человеческого генома
- Частота вставки элементов LINE1, Alu и SVA составляет 1/200 – 1/20, 1/20 и 1/900 соответственно
- Частота встраивания LINE1 менялась за последние 35 миллионов лет
-
Мутации и биотехнология
- Мутации включают инактивацию генов, изменение регуляции генов, изменение генных продуктов
- Действуют как участки репарации ДНК
- Ретротранспозонные маркеры используются для реконструкции филогении
- Транспозон Tn3, транспозон, ретрон