Πώς βρίσκει μια κινητής ακολουθία DNA του στόχου της;

Οι κινητές αλληλουχίες DNA, γνωστές και ως μεταφερόμενα στοιχεία, χρησιμοποιούν διάφορους μηχανισμούς για να βρουν τις τοποθεσίες -στόχους τους για εισαγωγή. Οι συγκεκριμένοι μηχανισμοί μπορεί να ποικίλουν ανάλογα με τον τύπο του μεταφερόμενου στοιχείου και το γονιδίωμα του ξενιστή στο οποίο κατοικεί. Ακολουθούν μερικές γενικές στρατηγικές που χρησιμοποιούνται από κινητές ακολουθίες DNA για να βρουν τις περιοχές -στόχους τους:

1. Τερματικά ανεστραμμένα επαναλήψεις (TIRs):Πολλά στοιχεία που μπορούν να μεταφερθούν, όπως οι τρανσποζόνια DNA, έχουν ακροβατικές επαναλαμβανόμενες επαναλήψεις (TIR) ​​στα άκρα τους. Οι TIR ενεργούν ως αλληλουχίες αναγνώρισης που δεσμεύονται ειδικά από ένζυμα τρανσποζάσης. Οι τρανσποζάσες μπορούν να αναγνωρίσουν και να δεσμευτούν σε TIRs, διευκολύνοντας την ενσωμάτωση του μεταφερόμενου στοιχείου στο γονιδίωμα του ξενιστή.

2. Επαλήθευση τοποθεσίας στόχου (TSDS):Ορισμένες τρανσποζόνια, όπως οι ρετροτρανσποζόνες, δημιουργούν αλληλοεπικαλύψεις στόχου (TSD) κατά την ολοκλήρωσή τους. Οι TSD είναι σύντομες, άμεσες επαναλήψεις που πλαισιώνουν το εισαγόμενο μεταφερόμενο στοιχείο. Οι μεταμοσχεύσεις που εμπλέκονται στην μεταφροή μπορεί να αναγνωρίσουν και να εισαγάγουν το μεταφερόμενο στοιχείο σε περιοχές με συγκεκριμένα μοτίβα αλληλουχίας DNA ή δομικά χαρακτηριστικά που επιτρέπουν την αποτελεσματική ολοκλήρωση.

3. Επισκευή που κατευθύνεται με ομολογία (HDR):Ορισμένες αλληλουχίες κινητών ϋΝΑ, ιδιαίτερα οι ρετροτρανσποζονοί που είναι γνωστές ως γραμμές (μακρά διασκορπισμένα πυρηνικά στοιχεία), μπορούν να χρησιμοποιήσουν μηχανισμούς επισκευής (HDR) που κατευθύνονται από ομολογία (HDR) για να βρουν τους χώρους στόχου τους. Το HDR επιτρέπει την ακριβή ενσωμάτωση των αλληλουχιών DNA σε συγκεκριμένες περιοχές του γονιδιώματος ξενιστή που βασίζεται στην ομολογία αλληλουχίας. Οι γραμμές μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις δικές τους εσωτερικές αλληλουχίες ή αλληλουχίες από άλλες γονιδιωματικές περιοχές ως πρότυπα για HDR, επιτρέποντας στοχοθετημένη εισαγωγή.

4. Στόχος εκκίνησης:Μερικοί ρετροτρανσποζονοί, όπως οι SINES (σύντομες διασκορπισμένες πυρηνικές στοιχείων), χρησιμοποιούν μια διαδικασία που ονομάζεται εκκίνηση στόχου για εισαγωγή. Η εκκίνηση στόχου περιλαμβάνει το ένζυμο αντίστροφης μεταγραφάσης του ρετροτρανσποζονίου που σαρώνει το γονιδίωμα του ξενιστή για συγκεκριμένες αλληλουχίες, όπως γονίδια tRNA ή άλλα ημιτονοειδή στοιχεία. Η αντίστροφη μεταγραφάση χρησιμοποιεί και στη συνέχεια αυτές τις ακολουθίες ως εκκινητές για να ξεκινήσει αντίστροφη μεταγραφή του μεταφερόμενου στοιχείου, οδηγώντας στην ενσωμάτωσή της στην τοποθεσία Primed.

5. Προσβασιμότητα χρωματίνης:Η προσβασιμότητα των περιοχών χρωματίνης επηρεάζει επίσης την στόχευση κινητών αλληλουχιών DNA. Τα ένζυμα τρανσποζάσης μπορούν να παρουσιάσουν προτιμήσεις για την ενσωμάτωση σε ανοικτές ή προσβάσιμες περιοχές χρωματίνης, όπου το DNA είναι λιγότερο σφιχτά συσκευασμένο. Αυτό επιτρέπει την αποτελεσματικότερη εισαγωγή και ενσωμάτωση του μεταφερόμενου στοιχείου στο γονιδίωμα του ξενιστή.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι μηχανισμοί στόχευσης των κινητών αλληλουχιών DNA μπορεί να είναι πολύπλοκες και ποικίλλουν μεταξύ διαφορετικών κατηγοριών και οικογενειών μεταφερόμενων στοιχείων. Οι συγκεκριμένες προτιμήσεις και μηχανισμοί στόχευσης μπορούν επίσης να εξελιχθούν με την πάροδο του χρόνου, συμβάλλοντας στην ποικιλομορφία και τη δυναμική των παρεμβολών μεταβατών στοιχείων στο γονιδίωμα του ξενιστή.