GEN NHẢY LÀ GÌ

Gen dancing là gì?

Những yếu tố vận động, hay “ren nhảy”, lần trước tiên đc khẳng định bởi vì Barbara McClintochồng vào những năm 1940; bọn chúng có thể đc điện thoại tư vấn chung là transposons. Tại sao transposons lại thịnh hành nghỉ ngơi tế bào nhân thực mang đến vậy, & đúng cách dán thì chúng là gì?

Những yếu tố có chức năng chuyển động (Transposable elements, TEs), còn đc điện thoại tư vấn là “ren nhảy”, là hầu như trình trường đoản cú ADN di chuyển xuất phát điểm từ 1 điểm đặt này mang lại (những) điểm đặt khác trong hệ gene.

Bạn đang xem: Gen nhảy là gì

Bài Viết: Transposon là gì

Những yếu tố này trước tiên được xác định trong các phân tách trong tiến trình 1944 – 1945 bởi đơn vị DT học tập Barbara McClintock của Phòng thử nghiệm Cold Spring Harbor trên New York. Bà tuyên ổn bố kết xoàn của mình băm 1951, tuy vậy gần như bên sinch học tập cầm đầu không tin tưởng về phát hiện của McClintochồng.

Thế cơ mà, qua vài ba thập kỷ tiếp sau, hình như rằng không chỉ có có riêng biệt TE “nhảy”, mà lại chúng còn được bắt gặp cảm thấy sinh hoạt gần như là cục bộ hầu hết sinch thiết bị (cả nhân sơ & nhân thực) và hay sẽ có được số lượng hơi khổng lồ trong hệ gen. lấy ví dụ như, TEs tạo được ngay sát 1/2 hệ gene tín đồ và cho tới 90% hệ gen của ngô (SanMiguel, 1996).


*

Những một số loại Transposons

Ngày nay, rất nhiều công ty kỹ thuật biết rằng có khá nhiều nhiều loại TEs khác nhau, hệt như số thủ tục nhằm phân các loại chúng.

Một trong các những loại phân một số loại phổ biến đấy là trong số những TEs yên cầu sự phiên mã ngược (tức là phiên từ bỏ ARN thành ADN) để đưa vị cùng với các TEs ko thưởng thức vấn đề này. Những nhân tố trước tiên còn đc gọi là retrotransposons tuyệt TEs lớp 1, trong khi team thiết bị nhì còn được nghe biết là phần đông DNA transposons tuyệt TEs lớp 2.

Hệ thống Ac/Ds mà lại McClintock sẽ vạc nêu ra lâm vào team đầu tuần. Những đội TEs khác nhau được search Cảm Xúc trong hệ ren của rất nhiều nhân thực khác biệt (hình 1).


*

Hình 1: Số lượng tương đối của retrotransposons và DNA transposons Một trong những hệ gen của loại nhân thực khác biệt. Biểu vật dụng này đến cảm thấy sự đóng góp của DNA transposons giống như retrotransposons vào tổng cộng số đông nhiều loại yếu tố vận động trong hệ gen của rất nhiều loài. (Sc: Saccharomyces cerevisiae; Sp: Schizosaccharomyces pombe; Hs: Homo sapiens; Mm: Mus musculus; Os: Oryza sativa; Ce: Caenorhabditis elegans; Dm: Drosophila melanogaster; Ag: Anopheles gambiae, malaria mosquito; Aa: Aedes aegypti, yellow fever mosquito; Eh: Entamoeba histolytica; Ei: Entamoebố invadens; Tv: Trichomonas vaginalis.)2007 Annual Nhận xét Feschotte, C. & Pritđắm đuối, E. J. DNA transposons cùng the evolution of eukaryotic genomes. Annual Nhận xét in Genetics 41, 331–348.

DNA Transposons

Toàn bộ phần nhiều TEs lớp 2 hoàn hảo hay có thể trường đoản cú nói là “tự trị” mã hóa protein transposase, đồ vật mà bọn chúng đề xuất để ckém và giảm (hình 2). Một số trong số phần lớn TEs này cũng mã hóa mọi protein khác.

Lưu ý rằng DNA transposon không cơ hội nào cần sử dụng RNA trung gian – chúng luôn dịch rời theo cách tiến hành riêng, giảm và cyếu chủ yếu bản thân tự hệ gen sử dụng nguyên tắc được Call là “cut và paste”.


*

TE lớp 2 được khẳng định vì sự lộ diện của các trình từ bỏ lặp trái hướng (TIR), khoảng 9 – 40 bp, tọa lạc ở nhì đầu (hình 3). Một trong số phương châm của TIR là sẽ tiến hành nhận thấy bởi transposase.


*

Hình 3: Cấu chế tạo của một DNA transposon. DNA transposons được bao hai bên vày TIR. Những trình tự lặp ngược chiều này bổ sung cập nhật cập nhật cùng với nhau. 2013 Nature Education Adapted from Pierce, Benjamin. Genetics: A Conceptual Approach, 2nd ed. All rights reserved.

Bên cạnh đó, cả TE lớp 1 & 2 phần đa đựng trình tự lặp cùng chiều kẹp hai bên (hình 3). Những trình tự lặp cùng chiều này không nên là 1 trong những bộ phân thực thụ của TE; nạm vào kia, bọn chúng bao gồm sứ mệnh vào việc cnhát TE vào DNA. Hơn nữa, sau khi một TÉ được giảm, số đông trình tự lặp này bị bỏ lại như thể “những vết chân”. Bình thường xuyên, những vệt chân này làm đổi thay biểu lộ gene bao gồm sau thời điểm yếu tố hoạt động đang di chuyển mang lại nơi đặt không giống trong hệ gene.

Bên bên dưới 2% hệ gen được tạo nên vì TE nhóm 2. Điều kia Tức là bầy đàn trong những những yếu tố vận động thuộc về TEs lớp không giống – retrotransposons (Kazazian & Moran, 1998).

Retrotransposons

Không như những yếu tố lớp 2, mọi yếu tố lớp 1 – tức retrotransposons – dịch rời trải qua chuyển động của RNA trung gian.

Nói phương thức không giống, TEs lớp 1 ko mã hóa transposase; cầm vào đó, chúng khiến cho những phiên bản phiên mã RNA và kế tiếp phụ thuộc enzyme reverse transcriptase để phiên mã ngược trình trường đoản cú RNA thành DNA, rồi từ DNA mới ckém vào nơi đặt đích.

Có nhị một số loại thiết yếu trong TE lớp 1: LTR retrotransposons, cất một đặc thù là sự việc xuất hiện thêm của trình trường đoản cú lặp nhiều năm ngơi nghỉ hai đầu (LTRs) ; & non-LTR TEs không có trình tự lặp.

Cả LINE1 (hay L1) và Alu là phần đa họ non-LTR TEs. Nhân tố L1 lâu năm vừa phải khoảng 6 kb. Ngược lại, nhân tố Alu hay chỉ chứa mấy trăm nucleotide, vày vậy chúng đc coi là nhân tố vận động rải rác rến ngắn, tốt short interspersed transposable element, tuyệt SINE.

Alu điểm sáng siêu đa dạng, vó gốc rễ từ linh trưởng và trong thời điểm tươn đối nlắp nhân lên con số thành 1 triệu bạn dạng sao trong mỗi tế bào người.

L1 cũng thông dụng trong hệ gene fan, tuy nhiên không xuất hiện thêm các bản sao như Alu, kích thước lớn của chính nó bao gồm nghĩa rằng nhân tố này tạo được khoảng tầm 15%–17% trình từ bỏ hệ ren (Kazazian và Moran, 1998; Slotkin và Martienssen, 2007).

Ở tín đồ, số đông non-LTR TEs đó là team transposon nhất còn đưa động ; LTR retrotransposons & DNA transposons chỉ còn là những di tích lịch sử truyền thống lâu đời và đã mất kĩ năng dịch chuyển nữa.

Transposons trường đoản cú quản và ko từ quản

Cả TEs lớp 1 hay lớp 2 những có thể là tự quản lí hoặc ko.

TEs từ bỏ quản lí hoàn toàn có thể từ bỏ dịch chuyển, trong lúc đầy đủ nhân tố ko tự cai quản yêu cầu yêu cầu sự lộ diện của những TEs khác để di chuyển.

Đó chính là do phần đông nhân tố ko trường đoản cú quản ngại nợ gần như gen mang đến transposase and reverse transcriptase vốn thiết yếu mang đến các bước đưa vị. lấy một ví dụ sinh sống nhân sơ, nhân tố Ac là từ quản ngại vì bọn chúng có thể trường đoản cú dịch chuyển, trong lúc yếu tố Ds là ko trường đoản cú cai quản do bắt buộc chịu ảnh hưởng vào sự xuất hiện của Ac.

Gen nhảy làm cái gi (quanh đó việc “nhảy”)?

Thực tiễn rằng gần một ít hệ gen bạn tạo nên vày TEs, với một tỉ lệ đáng chú ý bọn chúng là L1 & Alu, cố kỉnh bắt đầu dậy lên một thắc mắc quan lại trọng : toàn cục phần lớn gene dancing này làm cái gi, xung quanh vấn đề khiêu vũ nhót ?

Một transposon làm điều gì lũ nương tựa vào liên hệ nó chuyển cho.

Xem thêm: Sạc Nhanh Là Gì - Cách Thức Hoạt Động Như Thế Nào


Nếu nó “hạ cánh” xuống một gen thì hoàn toàn có thể gây ra bỗng dưng đổi mới, nhỏng sẽ được bắt gặp khi cnhát L1 vào gen mã hóa nhân tố VIII gây bệnh dịch tiết không đông (Kazazian et al., 1988).

Giống nlỗi như vậy, một không nhiều năm sau, những bên nghiên giúp cảm giác L1 trong gen APC sinh hoạt các tế bào ung thỏng bao tử mà lại không Cảm Xúc làm việc gen APC của những tế bào mạnh bạo bên trên và một người bị bệnh. Điều kia chứng thực rằng L1 gửi vị vào tế bào thụ, and rằng nhân tố này có thể mang trong mình một mục đích khởi xướng của không ít bệnh dịch (Miki et al., 1992).

Transposons câm

Trái ngược cùng với L1, bè đảng TEs chừng như câm yên ổn – nói phương thức khác, số đông yếu tố này không tạo cho tác động mẫu mã hình làm sao, y hệt như không vậ hễ vào hệ ren. Tối thiểu này cũng là quan điểm thỏa mãn vào giới khoa học.

Một số TEs câm im bị bất hoạt bởi bọn chúng gồm bất chợt biến chuyển ảnh hưởng tác động đến năng lực dịch chuyển của chúng ; một vài không giống toàn vẹn nguim vẹn và có chức năng chuyển động tuy thế bị duy trì bất hoạt vị đều chính sách di truyền ngoại gen như là methyl hóa ADoanh Nghiệp, tái cấu tạo chromatin and miRNAs.

Trong tái cấu trúc DNA chẳng hạn, sự đổi khác hóa học đối với đa số protein dính chromatin làm cho chromatin tạo sự bị thắt lại ở một vài vùng của hệ ren, phần nhiều gene đến hơn cả rất nhiều TEs vào vùng đó bị bất hoạt vị đa số enzyme phiên mã đơn giản là đã không còn tiếp cận promotor ren đc.

Một ví dụ không giống về transposon câm lặng ảnh hưởng đến thực trang bị, nghỉ ngơi bỏ ra Arabidopsis.

Những đơn vị nghiên góp triệu tập đến các thực đồ này bắt gặp hơn đôi mươi trình từ transposon đột nhiên biến hóa khác biệt (trong số đó cất một nhiều loại đc vạc trên ngô).

Tại số đông cây giao diện ngớ ngẩn, mọi trình trường đoản cú này bị methyl hóa, hoặc bị câm im. Tuy nhưng, làm việc đa số cây cơ mà bị khuyết tận về một tuyệt vài gen tsay đắm gia quá trình methyl hóa, hồ hết transposon vẫn đc phiên mã.

Ngoài ra, một số trong những đẳng cấp hình bỗng dưng trở thành đã đc mày mò trong những cây bị tàn tật quy trình methyl hóa, & hầu hết mẫu mã hình này có tác động đến việc chèn transposon (Miura et al., 2001).

Dựa vào những nghiên góp như vậy, mọi công ty kỹ thuật biết rằng một vài TEs bị giữ câm yên bởi hiệ tượng nước ngoài gen ; thế nhưng, trong số năm vừa mới đây phần nhiều đơn vị nghiên góp mở đầu trường đoản cú hỏi liệu chính TEs cũng có thể có phương châm vào quy trình bất hoạt bằng nước ngoài gene.

Hấp dẫn là, bao gồm Barbara McClintoông xã là bạn trước định đề suất rằng TEs có thể sở hữu loại mục đích lắp thêm điều hòa này (McClintoông chồng, 1951). Cũng buộc phải mất mặt hàng thập kỷ đến mọi công ty kỹ thuật tích lũy minh chứng nhằm cẩn thận rằng hình như tư duy của McClintock là đúng.

Transposons hoàn toàn có thể mã hóa siRNA nhằm sản phẩm công nghệ điều hòa thiết yếu quy trình làm cho câm yên chúng

Bởi lẽ sự đưa vị của transposon rất có thể mang ý nghĩa tiêu hủy, không có gì kinh ngạc Lúc tập thể trình từ transposon nghỉ ngơi hệ ren fan là tĩnh mịch, vị vậy được phép hệ ren này vẫn mãi mãi tương đối nhất định, bất cứ tỉ trọng của TEs là cố nào.

Thực tiễn, gần như bên nghiên góp cho rằng 17% hệ gen tín đồ được mã hóa vày số đông trình trường đoản cú tác động cho L1, chỉ tầm 100 Lmột là vẫn còn vận động nhưng mà thôi.

ngoại giả, phần đông công ty công nghệ nhắc nhở rằng bao gồm đầy đủ TEs chuyển động rất ít còn sót lại này sự ức chế đã không còn nhảy theo nhiều thủ tục mặc dù cho có quá qua sự bất hoạt ngoại ren.


lấy ví dụ như, sinh hoạt tế bào fan, small interfering RNAs (siRNAs), còn đc gọi là RNAi có thể ngnạp năng lượng cản sự đưa vị.

RNAi là 1 trong phép tắc reviews bỗng nhiên nhưng sinc trang bị nhân thực hay áp dụng để sản phẩm công nghệ cân bằng bộc lộ ren.

Điều khiến thú vị trong tính huống đây là siRNA can thiệp vào hoạt tính của L1 là bao gồm gốc rễ tự trình từ 5’UTR của LTR của L1. Rõ rệt, 5’UTR của L1 mang 1 promotor thuận nghĩa đến phần lớn gen của L1, hệt như một promotor đối nghĩa mã hóa ra RNA đối nghĩa.

Yang & Kazazian (2006) đã xác định rằng điều đó tạo cho các trình từ bỏ đồng bộ rất có thể lai cùng với nhau, bởi vậy hiện ra phân tử RNA mạch kxay – thỏa mãn nhỏng là một cơ hóa học cho RNAi.

hơn nữa, lúc hầu như nhà nghiên giúp ức chế nguyên lý có tác dụng câm bởi siRNA kia, bọn họ cảm giác một sự tăng cống phẩm phiên mã L1, gợi ra rằng sự phiên mã yếu tố L1 thực tế bị khắc chế bởi siRNA.

Transposon không hẳn luôn luôn phá hoại

Không yêu cầu toàn bộ sự khiêu vũ nơi của transopson phần đông gây nên phần đa tác động có hại.

Thực tiễn đông đảo transposon có thể vận hành các bước tiến hóa hệ gen bằng thủ tục liên can sự đưa vị phần lớn trình tự vào hệ gen, sự xáo trộn đông đảo exon giống như sự sửa chữa đứt gãy ADN mạch kxay.

Sự cyếu and chuyển vị hoàn toàn có thể cũng đổi thay đều vùng vật dụng ổn định gen and phần đông giao diện hình. Thực tiễn rằng phần lớn yếu tố vận động chưa phải bao giờ cũng rất có thể giảm một thủ tục tuyệt vời và hoàn hảo nhất & rất có thể cướp đi một trong những trình trường đoản cú hệ gen làm cho gây nên hiện tượng đc hotline là xáo trộn exon.

Sự đảo lộn exon khiến phần đa exon trước đó ko ảnh hưởng gì mang lại nhau ni đc xếp kề nhau, hay bằng gửi đoạn, bởi vì vậy có tác dụng tạo nên item gen bắt đầu (Moran et al., 1999).

Khả năng của những transposon là tăng phong phú di truyền, song tuy vậy với năng lực của hệ ren trong vấn đề ức chế gần như tuyệt vời vận động của TEs, mang tới một sự thăng bằng, để rồi TEs trở thành một phần đặc biệt trong tiến hóa và lắp thêm điều hòa ren trong toàn cục phần đa sinc vật dụng bao gồm nhiều loại trình tự này.

Bailey, J. A., et al. Molecular evidence for a relationship between LINE-1 elements cùng X chromosome inactivation: The Lyon repeat hypothesis. Proceedings of the National Academy of Sciences 97, 6634–6639 (2000)Kazazian, H. H. di động elements: Drivers of genome evolution. Science 303, 1626–1632 (2004) doi:10.1126/science.1089670Koga, A., et al. Vertebrate DNA transposon as a natural mutator: The medaka fish Tol2 element contributes Khủng genetic variation without recognizable traces. Molecular Biology cùng Evolution 23, 1414–1419 (2006) doi:10.1093/molbev/msl003McLean, P.. McClintock với the Ac/Ds transposable elements of corn, www.ndsu.nodak.edu/instruct/mcclean/plsc431/transelem/trans1.htm (1997)Miki, Y., et al. Disruption of the APC ren by a retrotransposal insertion of L1 sequence in colon cancer. Cancer Research 52, 643–645 (1992)Moran, J. V., et al. Exon shuffling by L1 retrotransposition. Science 283, 1530–1534 (1999)SanMiguel, Phường., et al. Nested retrotransposons in the intergenic regions of the maize genome. Science 274, 765–768 (1996)

Citation: Pray, L. (2008) Transposons: The jumping genes. Nature Education 1(1):204

Thể Loại: Chia sẻ trình bày Kiến Thức Cộng Đồng
Bài Viết: Transposon Là Gì – Du Học China 2021: Gen Nhảy

Thể Loại: LÀ GÌ

Nguồn Blog là gì: https://phonghopamway.com.vn Transposon Là Gì – Du Học Trung Hoa 2021: Gen Nhảy