7.14: LTR 反转录转座子

大多数真核生物基因组包含一组独特的转座因子，称为反转录转座子或 I 类转座子。

与仅 DNA 转座子或 II 类转座子不同，反转录转座子采用”复制和粘贴”机制 – 这意味着转座子的拷贝移动到基因组上的新位点。

有两种类型的反转录转座子 – 长末端重复序列 （LTR）、反转录转座子和非 LTR 反转录转座子 – 两者都使用不同的转座机制。

LTR 反转录转座子由一个 5-7kb 长的蛋白质编码区组成，两端两侧是长末端重复序列，长度通常为 250-600 bp。

这些 LTR 包含用于转录的增强子和启动子序列。

编码区与逆转录病毒基因组的编码区非常相似，由与逆转录病毒的 gag 和 pol 密切相关的基因组成。因此，LTR 反转录转座子也称为逆转录病毒样反转录转座子。

然而，与逆转录病毒不同的是，LTR 反转录转座子不编码 “env” 基因，因此不能形成病毒包膜。

pol 基因编码蛋白酶、逆转录酶、整合酶和 RNase H 等酶;而 gag 基因编码可以形成病毒样颗粒的结构蛋白。

LTR 元件的转座机制也类似于宿主细胞中的逆转录病毒复制。

首先，宿主细胞 RNA 聚合酶 II 与 5′ LTR 结合，并开始将反转录转座子转录成单个 RNA 链。

然后，RNA中间体由宿主细胞酶处理，以添加一个 5′ 帽和一个 3′ polyA 尾。

然后，成熟的 RNA 被转运到细胞质并翻译成蛋白质。然后 mRNA 和蛋白质产物组装形成病毒样颗粒。正是在这个病毒样颗粒内部，RNA 被逆转录成单链 DNA 拷贝。

随后 RNase H 降解 RNA 链，合成互补 DNA 链，产生双链 DNA。

这种线性双链 DNA 在两端与整合酶结合，形成一个称为 intasome 的稳定复合物，该复合物可以被转运回细胞核并插入宿主基因组上的新位置。

LTR 反转录转座子可以使用这种复制机制在同一细胞中制作多个副本。