Перемещаемый элемент
-
Перемещаемые элементы (TE)
- Мобильные генетические элементы, изменяющие свое положение в геноме
- Могут вызывать или обращать вспять мутации
- Важны для функционирования генома и эволюции
-
Открытие Барбары Макклинток
- Обнаружены в кукурузе в 1948 году
- Макклинток показала, что гены могут перемещаться и включаться/выключаться
- В 1983 году получила Нобелевскую премию за открытие TE
-
Классификация TE
- TE делятся на два класса: ретротранспозоны и ДНК-транспозоны
- Ретротранспозоны копируются и вставляются, ДНК-транспозоны вырезаются и вставляются
-
Ретротранспозоны
- Копируются в два этапа: транскрипция в РНК, обратная транскрипция в ДНК
- Подразделяются на LTR, LINE-1s и SINEs
- Ретровирусы также считаются TE
-
Транспозоны ДНК
- Механизм транспозиции «вырезать и вставить»
- Транспозазы вырезают и вставляют транспозоны
- Могут дублировать сайты-мишени, приводя к дупликации генов
-
Автономные и неавтономные TE
- Автономные TE перемещаются сами по себе
- Неавтономные TE требуют присутствия другого TE
-
Класс III TE
- Элементы, не вписывающиеся в другие категории
- Примеры: элементы Foldback, TU, миниатюрные транспонируемые элементы
-
Распределение TE
- Около 64% генома кукурузы, 44% генома человека, почти половина геномов мышей состоят из TE
- TE распределены по сайтам запуска транскрипции и энхансерам
-
Примеры TE
- Первые TE обнаружены в кукурузе Макклинток
- В Oxytricha TE играют важную роль в развитии
- P-элементы у Drosophila melanogaster используются для введения генов
- У бактерий TE часто несут дополнительный ген, отвечающий за устойчивость к антибиотикам
-
Транспозоны у бактерий
- Транспозоны могут переходить с хромосомной ДНК на плазмидную ДНК и обратно.
- Обеспечивают перенос и постоянное добавление генов, таких как устойчивость к антибиотикам.
- Семейство Tn включает транспозоны, переносящие гены.
-
Транспозоны у людей
- Наиболее распространенный TE у людей — последовательность Alu.
- Alu составляет 15-17% генома человека.
- Элементы, подобные морякам, также распространены у многих видов.
-
Транспозоны у дрожжей
- В геномах дрожжей существует пять семейств ретротранспозонов.
- Гелитрон — ТЭ, размножающийся с помощью механизма вращающегося круга.
-
Транспозоны в эмбрионах
- В человеческих эмбрионах транспозоны объединяются, образуя некодирующую РНК.
- Увеличение количества стволовых клеток важно для развития организма.
-
Транспозоны у насекомых
- У перченых мотыльков транспозон в гене кортекс приводил к изменению окраски крыльев.
- Aedes aegypti также является носителем большого количества TES.
-
Негативные последствия транспозонов
- Транспозоны могут вызывать мутации и заболевания.
- Вставки транспозонов могут отключать функциональные гены и вызывать генетическую нестабильность.
-
Механизмы мутагенеза
- Транспозоны могут повреждать геном различными способами.
- Промоторы транспозонов могут вызывать аберрантную экспрессию генов.
-
Болезни, вызванные транспозонами
- Транспозоны L1 вызывают гемофилию и рак толстой кишки.
- Вставка Alu в ген PBGD приводит к острой перемежающейся порфирии.
- LINE1 и другие ретротранспозоны связаны с раком.
-
Скорость перемещения и защиты
- Скорость транспозиции зависит от условий клетки.
- Клетки защищают себя от транспозонов с помощью эпигенетических механизмов.
-
Эволюция транспозонов
- Транспозоны встречаются почти у всех форм жизни.
- Эволюция часто дезактивирует транспозоны, оставляя их в виде интронов.
- Транспозоны могут влиять на структуру генома и эволюцию.
-
Функции транспозонов
- Транспозоны могут содержать гены устойчивости к антибиотикам и транспозиции.
- Интегроны могут захватывать и экспрессировать гены из других источников.
- Транспозоны могут удалять соседние пары оснований, что называется перетасовкой экзонов.
-
Перемещение экзонов и создание новых генов
- Перемешивание экзонов может привести к созданию новых генов или интронов.
- Некоторые ДНК-транспозоны могут захватывать кодирующую ДНК и перемещать её по геному.
-
Эволюционное значение TEs
- TEs могут обеспечивать готовый источник ДНК для регуляции экспрессии генов.
- TEs участвуют в коэволюции с другими элементами и факторами транскрипции.
-
Применение TEs
- TEs используются в генной инженерии и генетическом инструменте.
- В генной инженерии TEs могут нарушать функцию генов, что позволяет различать автономные и зависимые гены.
- В генетическом инструменте TEs используются для определения фенотипической экспрессии и изменения локусов.
-
Идентификация повторов De novo
- Идентификация повторов включает поиск, достижение консенсуса и классификацию.
- Используются различные алгоритмы, такие как k-мерный подход, самосравнение последовательностей и периодичность.
-
Адаптивные TEs
- TEs могут регулировать экспрессию генов и способствовать адаптации.
- Адаптивные TEs могут быть как благоприятными, так и неблагоприятными для популяции.
-
Участие TEs в сетях контроля генов
- TEs способствуют выработке факторов транскрипции и участвуют в сетях геномного контроля.
- TEs составляют 45% ДНК человека и участвуют в 16% сайтов связывания факторов транскрипции.
-
Стили и форматирование
- Использование наследования шрифта и переноса слов
- Применение различных котировок и фоновых цветов
- Использование идентификаторов для различных типов блокировок
-
Значки и логотипы
- Применение значков и логотипов для различных типов блокировок
- Использование значков и логотипов для различных типов подписок
-
Корпусные и внешние ссылки
- Применение различных типов ссылок для внешних ссылок
- Использование различных типов ссылок для различных типов корпусов
-
Ошибки и маркеры
- Применение различных маркеров для ошибок и скрытых ошибок
- Использование различных маркеров для различных типов ошибок
-
Библиографическое описание и рекомендации
- Применение различных стилей для библиографического описания
- Рекомендации по использованию различных стилей для различных медиа-экранов