14. Transponovatelné elementy

- schopny se přemístit z místa na místo; repetitivní sekvence; u všech organismů

- inkorporace trans. elementů = jedna z hlavních příčin genomových změn (trans. el. = mutageny)

objev transponovatelných elementů u kukuřice (autonomní/ neautonomní elementy)

- Barbara McClintock – studium dědičnosti barvy obilek u kukuřice, genu colorless

- zlom chromozomu -> ztráta C alely – obilky s barevnými skvrnami

- bezbarvé obilky (většina) – ovlivněno inzercí Ds elementu do C alely během vývoje

- barevné skvrny – excize (vyjmutí, vyříznutí) Ds elementu z C alely

- v genomu kukuřice – mnoho kopií Ds elementu + Ac elementy (sekvenčně příbuzné)

- Ds se sám nepřemístí, pouze v přítomnosti Ac (Ds – neautonomní element;Ac – autonomní)

mechanizmy transpozice (konzervativní, replikativní, transposasa)

- konzervativní transpozice – (cut and paste); nereplikativní, excize TE z chrom. a jeho inzerce jinam

- ztráta z původního místa; transposaza - kódována genem v TE; excize E, inzerce E do cílového místa

- zaplnění mezer DNA polymerazou, spojení konců DNA ligazou; duplikace v cílovém místě

- replikativní transpozice – (copy and paste); duplikace elementu a inzerce kopie jinam

- původní element zůstává na svém místě -> zvýšení počtu kopií elementu

- transposasa – kódována genem v TE, různé typy, duplikace v cílovém místě

transponovatelné elementy u prokaryot (typy, charakteristika)

- IS elementy – nejjednodušší, krátké, většinou ve více kopiích, gen pro transposasu

- složené transpozony – dva invertované/přímé IS elementy, transposasa (kódovaná v IS elementech)

- regulační enzym (represor) brání transpozici

- další transpozony - krátké IR;transposasa kódovaná jiným g. než u IS, resolvasa (účast na transpozici)

- transpozice z plazmidu do bakteriálního chr.; transpozice plazmidu do plazm. -> šíří rezistence k ATB

hlavní skupiny transponovatelných elementů u eukaryot (příklady, charakteristika)

třída I. = retroelementy, retrotranspozony (RNA intermediát)

- pro transpozici využívají reverzní transkriptázu; transpozice copy-and-paste; značná část genomu

- LTR: časté u rostlin, na koncích dlouhé repetice, podoba retrovirům (long terminal repeats),tvoří TSD

- DIRS–LIKE: na koncích nemají LTR, ale mají IR nebo štěpené přímé repetice; netvoří TSD

- PLE – na koncích LTD, tvoří TSD, kódují IR, která je příbuznější telomerase, kódují endonukleázu (EN)

- LINE - časté u živočichů, nemají dlouhé konce – nemají LTR, tvoří TSD; některé druhotně neaktivní

- SINE – neautonomní retrotranspozony, nekódují reverzní transkriptázu, tvoří TSD

třída II. = DNA elementy, DNA transpozony (ne RNA intermediát) – cut-and-paste;copy-and-paste

- pro transpozici nevyužívají reverzní transkriptázu

- podtřída I. - transpozice mechanismem cut-and-paste (konzervativní); dvouřetězcové zlomy

- TIR elementy, Crypton elementy

- podtřída II. - transpozice mechanismem copy-and-paste (replikativní); jednořetězcové zlomy

- Helitron elementy, Maverick elementy

retrotranspozóny (mechanizmus transpozice) - jejich transkripcí vzniká reverzní transkriptáza, která element přepíše do DNA a ten se začlení, původní element se namnoží, mechanismus copy and paste