Transposon là gì
Các phần tử chuyển vị (transposable elements) hay phần tử di động (di động elements) là những trình tự ADN bao gồm khả năng di chuyển từ vị trí này đến vị trí không giống (mục tiêu) của bộ gene (cùng bộ gen hay khác). Sự di chuyển ADoanh Nghiệp này được gọi là transposition (sự chuyển vị).
Bạn đang xem: Transposon là gì
Tái tổ hợp (Recombination) vào chuyển vị (transposition) là sự kết nối (junction) giữa các đầu mút của phần tử chuyển vị với những đầu mút ít bị cắt hở của ADoanh Nghiệp mục tiêu (target site). Khác với tái tổ hợp tương đồng (homologous recombination), transposition ko đòi hỏi sự tương đồng (homologous sequence) giữa các phần tử di động và ADoanh Nghiệp mục tiêu, cùng nó độc lập với chức năng được mã hóa bởi recA, do nó sử dụng enzym đặc hiệu là Transposaz.
Đây là hiện tượng rất phổ biến trong vạn vật thiên nhiên, các transposon được tìm thấy ở vi khuẩn, nấm, thực vật và động vật (bảng đôi mươi.6).
Bảng trăng tròn.6- Các phần tử chuyển vị bao gồm ở Prokaryotae và Eukaryota
| Prokaryota | Eukaryota |
| – Trình tự xen đoạn: IS– Transposon: Tn như Tn3, Tn5, Tn10,...– Virut: Mu | – Retrotransposon:Nấm men (Yeast): TyRuồi giấm: copia, P– Transposon (ADN):Ngô: hệ thống Ac-Ds– SINE: ở người (họ Alu)– Retrovirut: Rous sarcoma, HIV |
Chúng bao gồm chức năng như các vector quan trọng thực hiện biến đổi di truyền. Các xen đoạn, mất đoạn và cấu trúc lại bộ gene thường kèm theo sự di chuyển của những transposon. Sự di chuyển này làm cho không nên hỏng chức năng bình thường của gene. Chúng hoạt hóa xuất xắc làm bất hoạt những ren bằng phương pháp xen đoạn vào kề bên giỏi vào giữa đoạn ren. Các transposon IS, là các phần tử lặp đoạn (repetitive elements), còn tạo các vùng tương đồng rải trong bộ ren, nhờ đó các hệ thống tái tổ hợp tương đồng tất cả thể tác động.
Transposition gồm những kiểu chính:
– IS:trình tự xen đoạn (insertion sequence) là những transposon ngắn.
– Transposon (kí hiệu Tn): Các phần tử di độngdài(khoảng 5000 bp) gồm chứa một hoặc vài ren. Nó thực hiện:
+ Transposition không vấn đề gì chép (nonreplicative): Phần tử chuyển vị được cắt khỏi ADN mang đến (donor) cùng được gắn vào phân tử ADN mục tiêu. Thuộc loại này có Tn10, Tn5, Tn7.
+ Transposition sao chép (replicative): ADoanh Nghiệp được nhân đôi cùng bản sao được xen vào vị trí mới tạo cointergrat (cộng gắn) và tất cả Tn3, Mu.
– Retrotransposition: Sự di chuyển qua trung gian ARN, nhờ reverse transcriptaz tạo thành cADoanh Nghiệp, và sự xen đoạn cADN vào vị trí mới.
Các trình tự xen đoạn IS
Các transposon đơn giản nhất là các trình tự xen đoạn (insertion sequence) cùng được kí hiệu bởi tiếp đầu ngữ IS kèm số thứ tự như IS4.
Các phần tử IS là những cấu phần bình thường của ADN vi khuẩn và plasmid. Dòng E.coli chuẩn thường chứa vài bản sao (1 chỉ IS1 xen vào phage λ.
Các IS là những đơn vị tự trị, mỗi một trong chúng mã hóa mang lại chỉ một protein cần thiết mang lại sự chuyển vị bản thân bọn chúng. Trình tự của mỗi loại IS gồm khác nhau, nhưng trong tổ chức cấu tạo tất cả nhiều tính chất phổ biến. Ở giữa có ren transposaz tnp, hai đầu tất cả lặp đoạn đảo ngược (IR – Inverted repeats). Sự xen đoạn của IS ở tiêu điểm (target) được minh họa bên trên hình 27. Cấu trúc transposon với sự cyếu vào ADoanh Nghiệp mục tiêu nêu trên hình 28.
Các đầu mút ít của transposon có trình tự lặp lại đảo ngược (inverted repeat - IR). Trong ví dụ này, tiêu điểm tất cả 5 bp. Các đầu mút của transposon gồm các lặp đoạn đảo ngược 9 bp được đánh số từ 1 đến 9.
IRIRDNA mục tiêu
Ở nhị đầu của IS luôn có hai trình tự lặp đoạn trực tiếp (direct repeat) ngắn. Các trình tự này dao động tùy transposon, nhưng cố định đối với mỗi loại IS. Chiều dài của phần lớn lặp đoạn trực tiếp là 9, chúng xác định những đầu mút ít của transposon.
Mục tiêu
Transposon ko xào nấu và sao chép
Sự chuyển vị ADN theo 2 kiểu không giống nhau (coppy cùng không xào nấu tuyệt bảo tồn (conservative)) cùng có những tính chất tầm thường.
Sơ đồ diễn biến transposition sao chép (transposon Tn3) được nêu trên các hình sau: cắt cùng nối, sự cộng gắn cùng phân bóc.
Tiếp theo là sự cộng gắn (Cointegrat Formation) 2 loại ADN
Cuối cùng là sự phân tách (Resolution) ra 2 loại ADoanh Nghiệp
Quá trình transposition tất cả những đặc điểm sau đây:
– Cả hai đầu của phân tử có gần như một trình tự bao gồm định hướng đảo ngược nhau.
– Các transposon mã hóa ít nhất một protein là transposaz.
Xem thêm: Candy Cane Là Gì - Candy Cane Nghĩa Là Gì Trong Tiếng Việt
Transposaz gắn đặc hiệu với cắt những trình tự ở cuối để thực hiện chuyển vị.
– Các transposon tạo bản sao ngắn (≤ 12bp) của ADoanh Nghiệp ở điểm mục tiêu trong transposition. Chiều lâu năm của trình tự này đặc trưng cùng không đổi đối với một phần tử nhất định cùng được tạo ra nhờ sự cắt so le (staggered cleavage) của ADoanh Nghiệp mục tiêu nhờ transposaz.
Cơ chế transposition được nghiên cứu chi tiết ở phage Mu cùng có thể cầm tắt như sau:
– Sự nhận biết và bắt cặp 2 đầu mút ít của transposon nhờ transposaz để có mặt cấu trúc siêng biệt protein - ADN. Sự sinh ra phức hợp được kích đam mê bởi những protein HU với IHF là những nhân tố tsi mê gia tái tổ hợp điểm chăm biệt Mu transposaz, giống như λInt protein, bao gồm 2 vùng gắn độc lập.
– Sự cắt khấc (nicking) bởi vì transposaz tạo ra 3’-OH ở mỗi đầu của Mu.
– Cắt tiêu điểm nhờ transposaz tạo đầu mút ít so le 5’ - P.. nhiều năm 5 bp.
– Sự nối đầu 5’ - P của tiêu điểm với 3’-OH của transposon tạo cấu trúc trung gian chuyển mạch (strand - transfer intermediate).
Tn10 bao gồm lẽ sử dụng cơ chế tương tự để thực hiện transposition không sao chép hay bảo tồn (conservative transposition).
Sự chuyển vị ngược (Retrotransposition)
Nhóm những transposon, được vạc hiện ở nấm men (Ty) và Drosophila (copia) với có liên quan đến retrovirut, di chuyển đến vị trí mới qua trung gian ARN. Transposon của nấm men Ty, giống với retrovirut, bao gồm lặp đoạn cuối dài (long terminal repeat) được gọi là trình tự δ nằm ở 2 phía đoạn mã hóa. Các protein được mã hóa, tất cả trình tự tương đồng với integraz của retrovirut với reverse transcriptaz, rất cần thiết mang lại transposition.
Phương thức phiên mã ngược của những phần tử di động tương tự như của retrovirut. Có sự tương tự về cấu trúc giữa retrovirut với những retrotransposon ở nấm men (Ty) với Drosophila (copia).
Sự chuyển vị ngược tạo bản sao của phần tử ở vị trí mới, trong lúc phân tử đến ban đầu vẫn giữ nguim cấu trúc không biến đổi. Do vậy, retrotransposition tạo phải một ít đứt đoạn cùng các tái cấu trúc (rearrangement) của bộ gene tế bào chủ. Những biến đổi của bộ gen tương quan với retrotransposition sẽ dẫn đến việc làm cho ngừng hay hoạt hóa các gen, nhưng một số có thể tạo ung thư.
Các transposon đã góp phần vào sự tiến hóa của plasmid, cùng vài chứng cứ đến thấy những plasmid R bao gồm được tính đề kháng phòng sinch trải qua những transposon.
Mũi thương hiệu chỉ những điểm cắt cùng sau đó nối lại theo trật tự mới.
Gây đột biến bằng transposon
Các ứng dụng của transposon bao gồm:
– Gây đột biến (mutagensis) bằng transposition.
– Công cụ cho kỹ thuật di truyền in vivo (in vivo Gentic Engineering).
– Nhân tố trung gian đề phòng phòng sinh (mediator of antibiotic resistance)
Ở đây đề cặp chủ yếu đến khiến đột biến nhờ transposon (Transposon Mutagensis). Sự cnhát transposon vào giữa ren sẽ dẫn đến đột biến làm mất chức năng bình thường của gen (hình trên). Transposon cung cấp một phương tiện dễ dàng để tạo những đột biến bên trên Nhiễm sắc thể. Một thuận lợi mang lại khiến đột biến bằng transposon là nó có chứa 1 gen chống chống sinch, cơ mà ren này sử dụng làm marker (dấu chuẩn) để nhận biết transposon được cnhát vao. Trước tiên các loại mang ren phòng kháng sinc được phân lập từ môi trường nhiều dinh dưỡng, nơi những đột biến khuyết dưỡng tăng trưởng tạo khuẩn lạc. Sau đó chúng bao gồm thể được sàng lọc trên môi trường giới hạn được cung cấp các chất tăng trưởng làm sao đó để xác định chất nào cần thiết cho đột biến.
Các transposon cũng hữu ích mang lại sự cyếu 1 maker ren khuyết dưỡng (auxotrophic) vào trong dòng sinc vật hoang dại. Thường thì các đột biến khuyết dưỡng khó khăn phân lập trực tiếp. Nhưng nếu marker khuyết dưỡng được đưa vào thuộc transposon với marker phòng kháng sinh, thì có thể qua chọn dòng đề phòng kháng sinh mà xác định marker khuyết dưỡng. Hai transposon thường được sử dụng vào khiến đột biến là Tn5 (kháng neomycin cùng kanamycin) cùng Tn10 (chứa 1 marker kháng tetracycline).
Integron là những transposon bao gồm thể thu nhận với biểu hiện các gen từ nhiều nguồn khác nhau. Tuy nhiên, không giống với các transposon được cyếu vào một phương pháp ngẫu nhiên, các integron cyếu vào bao gồm tính chọn lọc cao (high selective) trong số điểm xen đoạn (insertion site) của bọn chúng, thường thì đựơc cnhát vào trong plasmid.
Xem thêm: Công Nợ Phải Thu Tiếng Anh Là Gì ? Giải Đáp Thắc Mắc Về Công Nợ
Integron chứa gene mã hóa mang lại protein được gọi là integraz, cần thiết cho sự tái tổ hợp ở điểm siêng biệt (site-specific recombination). Bộ ren của phage λ (lambda) cnhát vào Nhiễm sắc thể của E. coli ở một vị trí đặc biệt nhờ họat tính của enzym integraz λ. Integron cũng chứa trình tự ADoanh Nghiệp đặc biệt cho phép integraz ckém những nhóm gene gọi là cassette vào Nhiễm sắc thể, mà trên đó bao gồm promoter có thể chấp nhận được những ren cassette mới được biểu hiện.
