7.14
Die meisten eukaryotischen Genome enthalten eine einzigartige Gruppe von transponierbaren Elementen, die als Retrotransposons oder Klasse-I-Transposons bezeichnet werden.
Im Gegensatz zu reinen DNA-Transposons oder Klasse-II-Transposons verwenden die Retrotransposons einen "Copy-and-Paste"-Mechanismus - das bedeutet, dass eine Kopie des Transposons an eine neue Stelle im Genom wandert.
Es gibt zwei Arten von Retrotransposons - Long Terminal Repeat oder LTR, Retrotransposons und Nicht-LTR-Retrotransposons - beide verwenden unterschiedliche Transpositionsmechanismen.
Die LTR-Retrotransposons bestehen aus einer 5-7kb langen proteinkodierenden Region, die an beiden Enden von langen terminalen Repeats flankiert wird, typischerweise 250-600 bp lang.
Diese LTRs enthalten Enhancer- und Promotorsequenzen für die Transkription.
Die kodierende Region ist der des retroviralen Genoms sehr ähnlich und besteht aus Genen, die eng mit dem gag und pol von Retroviren verwandt sind. Daher werden LTR-Retrotransposons auch als retrovirale Retrotransposons bezeichnet.
Im Gegensatz zu Retroviren kodieren LTR-Retrotransposons jedoch nicht für das "env"-Gen und können daher keine virale Hülle bilden.
Während das pol-Gen für Enzyme wie Protease, reverse Transkriptase, Integrase und RNase H kodiert, kodiert das gag-Gen für Strukturproteine, die ein virusähnliches Partikel bilden können.
Der Mechanismus der Transposition der LTR-Elemente ähnelt auch der retroviralen Replikation in den Wirtszellen.
Zuerst bindet die Wirtszell-RNA-Polymerase II an den 5'-LTR und beginnt, das Retrotransposon in einen einzelnen RNA-Strang zu transkribieren.
Das RNA-Zwischenprodukt wird dann von den Enzymen der Wirtszelle verarbeitet, um eine 5'-Kappe und einen 3'-PolyA-Schwanz hinzuzufügen.
Die reife RNA wird dann in das Zytoplasma transportiert und in Proteine übersetzt. Die mRNA und die Proteinprodukte lagern sich dann zu einem virusähnlichen Partikel zusammen. In diesem virusähnlichen Partikel wird die RNA in eine einzelsträngige DNA-Kopie umgekehrt transkribiert.
Es folgt der Abbau des RNA-Strangs durch RNase H und die Synthese eines komplementären DNA-Strangs, der zu einer doppelsträngigen DNA führt.
Diese lineare, doppelsträngige DNA wird von der Integrase an beiden Enden gebunden, um einen stabilen Komplex zu bilden, der als Intasom bezeichnet wird und zurück in den Zellkern transportiert und an einer neuen Stelle im Wirtsgenom eingefügt werden kann.
LTR-Retrotransposons können mit diesem Replikationsmechanismus mehrere Kopien von sich selbst in derselben Zelle herstellen.
LTR-Retrotransposons sind Klasse-I-transponible Elemente mit langen terminalen Wiederholungen (LTR), die eine interne Kodierungsregion flankieren. Die…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle Rechte vorbehalten.