Обзор транспозиции и рекомбинации

транспозиция является специализированной формой рекомбинации, генетические элементы в которой, например, хромосомные сегменты, перемещены из одного положения в геноме к другому. Эти мобильные элементы называются транспозоны или прыгающие гены. Каждый транспозон содержит кодирующую последовательность для фермента, называемого транспозазой помимо других генов, а также короткие фланговые последовательности, которые обратно дополняют друг друга.

Существует три типа транспозиции. В первом типе, известном как нерепликативная, или консервативная транспозиция, ген, кодирующий транспозозу производит диамерный фермент, который делает засечки через короткие инвертированные последовательности, фланкирующие транспозон ДНК. Затем инвертированные последовательности объединяются, чтобы сформировать ДНК-петлю, которая может вставлена в целевую хромосому с помощью опосредованных транспозазой разрезов.

Во втором типе, именуемом воспроизводительная транспозиция, транспозоза расщепляет оба конца транспозона и целевую ДНК. Затем концы праймера 3 транспозона и концы праймера 5 целевой ДНК ковалентно прикрепляются в процессе, который называется переносом нитей. При этом создается промежуточное состояние, где конец праймера 5 транспозон по-прежнему присоединён к донорской ДНК.

Нелигированные концы используются в качестве примеров ДНК-полимеразой для репликации транспозона. Это промежуточное состояние называется коинтеграцией. Ферменты под названием резольвазы расслаивают промежуточный продукт на сайте внутреннего разрешения, генерируя донорскую и целевую ДНК, у каждой из которых есть одна копия транспозона.

В третьем типе транспозиции, транспонируемый элемент первым транскрибирован в промежуточный РНК, известный как ретротранспозон. РНК копируется обратно в последовательность ДНК в обратной транскрипции, а затем вставляется в целевой сайт. Несмотря на их различные механизмы, всех три процесса могут изменять геномную структуру и, возможно, функция целевой ДНК.