Transposon vs. Retrotransposon
Transposons und Retrotransposons sind genetische Komponenten der DNA, und es gibt große Unterschiede zwischen ihnen. Das prozentuale Vorhandensein dieser genetischen Materialien variiert zwischen den Arten, und ihre Funktionen bestimmen das Schicksal des Organismus mit Mutationen und anderen phänotypisch wichtigen Veränderungen. Transposons und Retrotransposons sind Gene oder Sammlungen bestimmter Gene, die sich in den DNA-Strängen befinden, und Veränderungen ihrer Position waren die Hauptursachen für diese Folgen. Dieser Artikel beabsichtigt jedoch, die Funktionen dieser Gene kurz zu diskutieren und stellt einen Vergleich zwischen Transposons und Retrotransposons vor.
Was ist Transposon?
Transposons sind interessante DNA-Fragmente oder -Segmente mit der Fähigkeit, die Position des DNA-Strangs in Form eines Cut-and-Paste-Mechanismus zu ändern. Aufgrund dieser mobilen Natur der Transposons werden diese als springende Gene bezeichnet. Transposons gehören zu zwei Haupttypen, die als Klasse-I-Transposons und Klasse-II-Transposons bekannt sind. Üblicherweise wird der Typ der Klasse II als Transposons und der Typ der Klasse I als Retrotransposons bezeichnet. Die Prozesse des Schneidens und Einfügens mobiler DNA-Segmente werden durch das Enzym Transposase reguliert. Das Enzym bindet an beide Enden des Transposons und schneidet die Phosphodiesterbindungen des DNA-Strangs, isoliert das Transposon, bewegt es an die Zielstelle und bindet an der neuen Stelle. Es ist jedoch interessant, diesen Prozess zu verstehen, da einige Transposons nur aufgrund der Inkompatibilität von Basensequenzen mit der Zielstelle nur an bestimmte Orte wandern können. Gene, bei denen ein Ende eines Einzelstrangs die gleiche Basensequenz wie das andere Ende des anderen Einzelstrangs hat, sind Transposons mit klebrigen Kanten, da diese an die Stellen des Ziel-DNA-Strangs mit derselben Basensequenz wie in den klebrigen Enden binden können. Diese Mobilität von Genen kann jedoch Veränderungen des Genotyps sowie des Phänotyps des Organismus verursachen. Wissenschaftler erfanden die Transposons und gentechnisch veränderte Lebensmittel und Organismen gemäß den bevorzugten Anpassungen wurden dann zur Verfügung gestellt. Hochproduktive landwirtschaftliche Nutzpflanzen, Antibiotika mit medizinischen Eigenschaften und Nutztiere waren einige der vorteilhaft entwickelten Produkte nach der Erfindung von Transposons durch Barbara McClintock in den 1940er Jahren.
Was ist Retrotransposon?
Retrotransposons sind die Transposons der Klasse I, und diese bewegen sich durch das Genom durch den Mechanismus des Kopierens und Einfügens. Der Mechanismus der Mobilität von Retrotransposons umfasst wenige Hauptschritte wie das Kopieren des Gensegments des DNA-Strangs in RNA, die Übertragung der RNA-Kopie an die Zielstelle, die Transkription der RNA-Sequenz zurück in die DNA unter Verwendung von reverser Transkriptase und die Insertion des Gens in die neue Position des DNA-Strangs des Genoms. Die beiden Enden dieser Retrotransposons haben üblicherweise lange terminale Repeats mit etwa 1000 Basenpaaren, die als Erkennungsmerkmale dieser Gene verwendet werden. Diese Gene werden innerhalb des Genoms leicht amplifiziert, und der Prozentsatz der Retrotransposons im menschlichen Genom beträgt etwa 50 %. Diese könnten ziemlich gefährlich sein, da das verursachende Virus von AIDS, HIV und das T-Zell-Leukämievirus die Retrotransposons in ihren RNA-Genomen haben. Tatsächlich können diese Viren die Retrotransposons unter Verwendung von reverser Transkriptase und Integrase an jede Stelle der menschlichen DNA-Stränge binden. Das Integrase-Enzym funktioniert genauso wie die Transposase in Klasse-II-Transposons.
Was ist der Unterschied zwischen Transposon und Retrotransposon?
• Transposons sind springende Gene der Klasse II, während Retrotransposons in die Kategorie der Klasse I fallen.
• Transposons funktionieren mit dem Transposase-Enzym, während Retrotransposons mit der Verwendung von zwei Hauptenzymen funktionieren, die als reverse Transkriptase und Integrase bekannt sind.
• Die terminalen Enden sind bei Retrotransposons viel länger als bei Transposons.
• Transposons werden vom Ursprung ausgeschnitten und am Ziel eingefügt; umgekehrt werden Retrotransposons vom Ursprung in RNA kopiert und am Ziel transkribiert.
• Die Bewegung von Retrotransposons betrifft RNA, aber nicht Transposons.
