Transpozony zawierające wyłącznie DNA

Transpozony można znaleźć zarówno u prokariontów, jak i eukariontów, stanowiąc 5% genomu ameby, 44% genomu człowieka i do 90% genomu kukurydzy. Istnieje wiele różnych typów transpozonów, ale można je ogólnie scharakteryzować na dwie odrębne klasy - jedną i dwie.

Transpozony klasy pierwszej, znane również jako retrotranspozony, wymagają transkrypcji pośredniego RNA do DNA przed wprowadzeniem do celu.

Jednak transpozony klasy drugiej - lub "transpozony tylko DNA" - pozostają w formie DNA przez cały czas transpozycji. Zawierają one również gen kodujący wielofunkcyjny enzym zwany transpozazą.

Gen transpozazy jest otoczony końcowymi odwróconymi powtórzeniami, które są jednoniciowe, o długości około 9 do 40 par zasad i wzajemnie się uzupełniają. Podczas transpozycji wycinania i wklejania gen ulega ekspresji dwóch monomerów enzymu transporazy, które wiążą się z końcowymi powtórzeniami odwróconymi.

Kiedy monomery dimeryzują, zbliżają do siebie dwa odwrócone powtórzenia. W ten sposób powstaje stabilny kompleks białkowy DNA zwany kompleksem synaptycznym lub transpozosomem.

Następnie transpozosom rozszczepia nici DNA na każdym końcu transpozonu, pozostawiając sekwencje zwane powtórzeniami bezpośrednimi. To uwalnia transpozon z DNA dawcy i może on być teraz swobodnie transportowany do losowego celu.

W celu insercji transpozaza wykonuje dwa naprzemienne cięcia w docelowym DNA, rozszczepiając wiązania fosfodiestrowe. Przecięte nici docelowego DNA są rozsuwane, aby utworzyć szczelinę z jednoniciowymi zwisami.

Teraz koniec 3' OH transpozonu DNA reaguje z końcem 5' docelowego DNA, pozostawiając przerwy między końcami 5' transpozonu a końcami 3' celu.

Polimeraza DNA wykorzystuje koniec 3' luki jako starter i wypełnia lukę w procesie zwanym duplikacją miejsca docelowego. Nowo zsyntetyzowane DNA i transpozon są połączone ligazą DNA.

Takie wstawienie może mieć znaczące możliwe skutki. W niektórych przypadkach może włączać lub wyłączać gen docelowy, dostarczając nowe promotory lub izolatory kodowane przez transpozon.

Alternatywnie może również zmienić funkcję genu, zakłócając normalne splicing egzonów podczas wytwarzania mRNA. Na przykład może się to zdarzyć, jeśli transpozon zawierający nowe miejsce splicingu wskoczy do istniejącego genu i ponownie przeprogramuje sygnały transkrypcyjne - co spowoduje powstanie nieprawidłowego mRNA.