7.15: 非 LTR 反转录转座子

非 LTR 反转录转座子是一种 I 类转座子，目前约占人类基因组的 17%。与具有特征性长末端重复序列的 LTR 反转录转座子不同，非 LTR 反转录转座子因缺乏这些基序而得名。非 LTR 反转录转座子本身又细分为两类 – 长穿插核元件 （LINE） 和短穿散核元件 （NINE）。

虽然 LINE 是自主的，可以编码对其动员至关重要的蛋白质，但 SINE 是非自主的反转录转座子，需要由其他元件编码的蛋白质才能动员。例如，L1 元件 – 一种 LINE 反转录转座子，也是为数不多的在人类中活跃的自主转座子之一 – 是大约 6kb 长的元件，包含两个开放的阅读框。ORF1 编码具有 RNA 结合和伴侣活性的蛋白质。ORF2 编码具有逆转录酶和核酸内切酶结构域的蛋白质。

这两种蛋白质对于 L1 元件的动员都是必不可少的。在细胞核内，RNA 聚合酶 II 首先将 L1 元件转录成 L1 RNA，然后多聚腺苷酸化并转运到细胞质中，翻译成 ORF1 和 ORF2 蛋白。然后，这两种蛋白质都与 L1 RNA 结合形成 L1 核糖核蛋白或 RNP。L1 RNP 被导入回细胞核，在那里它利用其核酸内切酶活性在富含 AT 的靶位点形成交错的切口。

然后，逆转录酶使用其中一条 DNA 链的松散 3′ 末端作为 L1 RNA 逆转录的引物。这个过程称为靶位点引发的逆转录。然后消化 L1 RNA，同时细胞 DNA 聚合酶开始使用新合成的 DNA 链作为模板延伸互补 DNA 链的 3′ OH 端。最后，新合成的 L1 元件的末端被宿主酶密封 – 导致靶位点重复。

与 LINE 相比，SINE 的长度仅为 100-400 bp 左右，不能编码其转座所需的蛋白质。然而，大多数 SINE 元件都包含结构特征，例如富含 AT 的 3′ 序列，在转录时使它们能够被 LINE 编码的蛋白质识别。这有利于它们通过与 LINE 元件相同的缺口和复制过程整合到基因组中。