تاریخ :۲۰ بهمن ۱۴۰۱
آشنایی-ترانسپوزون-رتروترانسپوزون

آشنایی با ترانسپوزون و رتروترانسپوزون ها

  • آشنایی با ترانسپوزون و رتروترانسپوزون ها

    آشنایی با ترانسپوزون ها

    آشنایی با ترانسپوزون و رتروترانسپوزون ها: ترانسپوزون ها که در اصطلاح ژن های جهنده و با عناصر ژنتیکی قابل انتقال نیز نامیده می شوند. ترانسپوزون ها توالی هایی از DNA هستند که قادرند در پروکاریوت ها از یک پلاسمید به یک کروموزوم یا پلاسمید دیگر جابجا شوند. همچنین می توانند در یوکاریوت ها از قسمتی از یک کروموزوم به قسمت دیگری از همان کروموزوم یا کروموزوم های دیگر انتقال یابند. بدین ترتیب باعث ایجاد موتاسیون و تغییر در مقدار DNA ژنوم می گردند. این عناصر اولین بار توسط خانم باربارا مک کلینتوک در سال ۱۹۵۰ در ذرت کشف شدند. به واسطه این کشف، در سال ۱۹۸۳ جایزه نوبل در قسمت فیزیولوژی و داروسازی به ایشان تعلق گرفت.

    انواع ترانسپوزون ها

    ۱ – ترانسپوزون هایی که به صورت DNA قابل انتقال می باشند

    این نوع از ترانسپوزون ها معمولا کمتر از ۶۰۰۰ جفت باز طول دارند. و تعداد زیادی از ترانسپوزون ها را شامل می شوند. این ترانسپوزون ها شامل توالی هایی از DNA هستند که به طور مستقیم از طریق برش و اتصال جابجا می شوند. در این حالت یک ترانسپوزون به کمک آنزیم ترانسپوزاز از مکان اولیه برش و به مکان جدید متصل می گردد.

    برای انتقال ترانسپوزون ابتدا آنزیم ترانسپوز از به دو انتهای ترانسپوزون که دارای توالی های تکراری معکوس می باشد، میچسبد. و سپس ترانسپوزون را جدا می سازد. حال این آنزیم به ناحیه هدف چسبیده و با برش چسبنده دی.ان.ای هدف، ترانسپوزون جدا شده را به این مکان جدید منتقل می کند. در نهایت فاصله های تک رشته ای ایجاد شده در دو سمت ترانسپوزون T توسط نوکلئوتیدهای مناسب پر می شود. در نتیجه در دو سمت، توالی های تکراری مستقیم ایجاد می گردد.

    ترانسپوزون

    ۲ – ترانسپوزون هایی بواسطه یک RNA حدواسط منتقل می گردند

    شامل ترانسپوزون هایی هستند که ابتدا از روی توالی DNA آنها RNA سنتز می شود. سپس به کمک آنزیم رونوشت بردار معکوس از روی RNA، دی.ان.ای قابل انتقال به مکان جدید بدست می آید. این عناصر ژنتیکی متحرک به مقدار بسیار زیادی در ژنوم گیاهان وجود دارند و نقش مهمی را در تکامل ژنوم گیاهان بازی می کنند. برای مثال در گندم نان بیش از ۷۵ درصد ژنوم آن رتروترانسپوزون می باشد. همچنین در ژنوم گراس ها این مقدار به ۹۰ درصد هم می رسد.

    بعضی عقیده دارند که رتروترانسپوزون ها از زمان شروع تبدیل ژنوم های RNA دار به DNA منشاء گرفته اند. فراوانی رتروترانسپوزون ها و هتروژن بودن بسیاری از توالی آنها نشان می دهد که آنها در گیاهان اولیه حضور داشته اند و یا ممکن است که رتروترانسپوزون ها بعد از تشکیل اولین سلول یوکاریوتی بوجود آمده باشند و از طریق انتقال افقی و عمودی در بین موجودات پراکنده شده باشند.

    آشنایی با انواع رتروترانسپوزون

    ۱ – رتروترانسپوزون های دارای توالی تکراری انتهایی

    رتروترانسپوزون های گیاهی بیشتر از این نوع می باشند. در این نوع از رتروترانسپوزون ها، مانند رتروویروس ها یک سری توالی های تکراری بلند انتهایی وجود دارد که بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ نوکلئوتید طول دارند. این نوع رتروترانسپوزون ها نقش مهمی را در الحاق ترانسپوزون به داخل ژنوم میزبان به عهده دارند.

    در حقیقت این نوع از رتروترانسپوزون ها هم از لحاظ سازمان ژنومی و هم از لحاظ توالی های که کد می کنند، خیلی شبیه به رتروویروس ها می باشند. با این تفاوت که رتروترانسپوزون ها فاقد توالی کد کننده پوشش پروتئینی ویروس می باشند. به همین دلیل چرخه همانند سازی آنها محدود به یک سلول است. در واقع ژن کد کننده پوشش پروتئینی ویروس جهت انتقال رتروترانسپوزون ها از یک سلول به سلول دیگر مورد نیاز می باشد.

    دو گروه عمده از این نوع رتروترانسپوزون ها شامل گروه copia و gypsy می باشند. هر دو گروه دارای توالی تکراری انتهایی در دو سمت و همچنین دارای جایگاه اتصال آغازگر و ناحیه با پورین زیاد می باشند.

    ترانسپوزون-رتروترانسپوزون ها

    جشنواره پاییزه
    جشنواره فروش بذر های خاص و کمیاب با بیش از ۱۲۰۰ رقم تنوع
    همین الآن خرید کنید

     ۲ – رتروترانسپوزون های فاقد توالی تکراری انتهایی

    در واقع این گروه از رتروترانسپوزون ها مانند mRNA برای داخل سلول دارای دو ناحیه ‘۳ و UTR (غیرترجمه شونده) هستند. همچنین دارای دنباله ۳۰ پلی آدنیله شده می باشند. این نوع رتروترانسپوزون ها مانند رتروترانسپوزون های گروه اول، آنزیم رونویسی کننده معکوس جهت تبدیل آران برای خود به DNA و همچنین دیگر آنزیم ها جهت انتقال و الحاق در ژنوم را دارند.

    در این گروه دو رتروترانسپوزون با نام های عناصر طویل پراکنده (LINES) و عناصر کوتاه پراکنده (SINES) قرار می گیرند. عناصر طویل پراکنده بیش از ۵ هزار باز و عناصر کوتاه پراکنده کمتر از ۵۰۰ باز طول دارند. این دو نوع رتروترانسپوزون به وفور در ژنوم موجودات یوکاریوتی وجود دارند. بطوریکه در ژنوم هاپلوئیدی انسان حدود ۸۵۰ هزار کپی از عناصر طویل پراکنده و همچنین حدود یک میلیون و پانصد هزار کپی از عناصر کوتاه پراکنده یافت می شود که به ترتیب ۲۱ و ۱۳ % از ژنوم انسان را شامل می شوند.

    تفاوت این دو نوع رتروترانسپوزون در این است که عناصر کوتاه پراکنده بر خلاف عناصر طویل پراکنده قادر به ساختن پروتئین لازم برای انتقال ترانسپوزون نیستند. قبلاً تصور می شد که این عناصر پراکنده نقش چندانی در عملکرد ژنوم ندارند و بنابراین به آنها “DNA زاید” می گفتند. ولی امروزه مشخص شده است که این عناصر در تکامل موجودات نقش اساسی را ایفا می کنند. حتی نحوه توزیع این عناصر در ایجاد برخی از سرطان ها و بیماری های ژنتیکی موثر می باشد.

    رتروترانسپوزون

    آشنایی با توزیع رتروترانسپوزون ها در کروموزوم

    آشنایی با ترانسپوزون و رتروترانسپوزون ها: در بسیاری از موارد رتروترانسپوزون های Ty1-gypsy ،LINES ،Tycopia و SITES در سرتاسر کروموزوم گیاهان پخش شده اند. البته هر گروه از این رتروترانسپوزون ها، دارای خانواده هایی هستند که در نقاط خاصی از ژنوم تجمع پیدا کرده اند و در نقاطی دیگری از کروموزوم در ژنوم وجود ندارند.

    برای مثال رتروترانسپوزون های Ty1-gypsy در نواحی سانترومری ذرت، چاودار، گندم تجمع یافته اند. در حالی که تعدادی از Tyi- copia، در نواحی هتروکروماتینی انتهای کروموزوم های سیر وجود دارند. ولی در همان نواحی در گیاه چاودار وجود ندارند. همچنین توالی رتروترانسپوزون ها در نواحی سازمان دهنده های هستگی گیاهان وجود ندارند. بنابراین بسیاری از رتروترانسپوزون ها بصورت ترجیهی در نواحی یوکروماتینی اکه اکثر ژن های کارکردی وجود دارند، قرار گرفته اند.

    تجزیه و تحلیل توالی همسانه های ژنومی بزرگ در ذرت نشان می دهد که این رتروترانسپوزون های یوکروماتینی اکثراً در نواحی بین ژنی وجود دارند. همچنین نتایج نشان داده است که Ty-copia در سرتاسر نواحی یوکروماتینی توزیع گردیده اند. بطوریکه گاهی اوقات این توزیع بسته به نوع موجود برابر می باشد.

    امتیاز شما به این مقاله چقدره؟

    میانگین امتیازات ۴ از ۵

    اشتراک‌گذاری

    دیدگاهتان را بنویسید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.