7.12: 仅 DNA 转座子

转座子存在于原核生物和真核生物中，占变形虫基因组的 5%、人类基因组的 44% 和玉米基因组的 90%。有许多不同类型的转座子，但它们可以大致分为两类 – 第一类和第二类。

1 类转座子，也称为反转录转座子，需要将 RNA 中间体转录成 DNA，然后才能插入其靶标。

然而，2 类转座子 – 或”仅 DNA 转座子” – 在整个转座过程中保持 DNA 形式。它们还包含一个编码一种称为转座酶的多功能酶的基因。

转座酶基因的两侧是末端倒置重复序列，这些重复序列是单链的，长约 9 至 40 个碱基对，并且彼此互补。在剪切和粘贴转座过程中，该基因表达转座酶的两个单体，它们与末端反向重复序列结合。

当单体二聚化时，它们将两个反向重复序列聚集在一起。这会产生一种稳定的 DNA 蛋白复合物，称为突触复合物或转座子酶体。

接下来，转座体切割转座子两端的 DNA 链，留下称为直接重复序列的序列。这会从供体 DNA 中释放转座子，现在可以自由转运到随机靶标。

对于插入，转座酶通过裂解磷酸二酯键在靶 DNA 上进行两次交错切割。将目标 DNA 的切割链拉开，形成带有单链突出端的间隙。

现在，转座子 DNA 的 3′ OH 末端与靶 DNA 的 5′ 末端反应，在转座子的 5′ 末端和靶标的 3′ 末端之间留下间隙。

DNA 聚合酶使用间隙的 3′ 端作为引物，并在称为靶位点复制的过程中填充间隙。新合成的 DNA 和转座子通过 DNA 连接酶连接。

这样的插入可能会产生显著的可能影响。在某些情况下，它可能通过提供由转座子编码的新型启动子或绝缘子来打开或关闭靶基因。

或者，它也可以通过破坏 mRNA 生成过程中的正常外显子剪接来改变基因功能。例如，如果包含新剪接位点的转座子跳入现有基因并重新连接转录信号，从而导致产生异常的 mRNA，则可能会发生这种情况。