Ποια είναι τα μη αυτόνομα μεταβατικά στοιχεία στη βιολογία;

Μη αυτόνομα μεταφερόμενα στοιχεία:Οι hitchhikers του γονιδιώματος

Τα μη αυτόνομα μεταβατικά στοιχεία (TES) είναι συναρπαστικά κομμάτια DNA που μπορούν να κινηθούν μέσα σε ένα γονιδίωμα, αλλά δεν μπορούν να το κάνουν μόνοι τους. Βασίζονται στην παρουσία αυτόνομης TES, τα οποία φέρουν τα απαραίτητα γονίδια για μεταφορά.

Εδώ είναι μια κατανομή:

Τι είναι:

* αλληλουχίες ϋΝΑ που μπορούν να κινηθούν μέσα σε ένα γονιδίωμα, αλλά δεν έχουν τα γονίδια για μεταφορά. Αυτό σημαίνει ότι εξαρτώνται από την παρουσία αυτόνομων TES για την κινητικότητά τους.

* Συχνά περιέχουν υπολείμματα γονιδίων τρανσποζάσης ή ρυθμιστικών στοιχείων. Αυτά τα υπολείμματα είναι συχνά ανενεργά ή ελλιπή, αλλά εξακολουθούν να φέρουν τις πληροφορίες για το ένζυμο τρανσποζάσης, το οποίο είναι απαραίτητο για τη μεταφορά.

Γιατί ονομάζονται "μη αυτόνομα":

* Χρειάζονται βοήθεια από άλλα στοιχεία. Βασίζονται στη τρανσποζάση που παράγεται από αυτόνομο TES για να μετακινηθεί.

* Είναι ουσιαστικά παρασιτικοί. Εκμεταλλεύονται τα μηχανήματα των αυτόνομων TEs για να εξαπλωθούν μέσα στο γονιδίωμα.

Τύποι μη αυτόνομων TES:

* Κολλημένα στοιχεία: Αυτά έχουν χάσει μέρος του γονιδίου τρανσποζάσης τους, καθιστώντας τους ανίκανοι να παράγουν το ένζυμο.

* Στοιχεία μη κωδικοποίησης: Αυτά δεν έχουν οποιαδήποτε λειτουργικά γονίδια τρανσποζάσης, αλλά μπορεί να περιέχουν ρυθμιστικές αλληλουχίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από αυτόνομα TES.

* Στοιχεία Solo LTR ": Αυτά είναι υπολείμματα ρετροτρανσποζών που έχουν χάσει τα εσωτερικά τους γονίδια, αλλά διατηρούν τις μακροχρόνιες επαναλήψεις (LTRs), οι οποίες μπορούν να αναγνωριστούν και να χρησιμοποιηθούν από άλλα στοιχεία για μεταφορά.

Πώς κινούνται:

1. εξαρτώνται από τρανσποζάση από αυτόνομη TE. Αυτή η τρανσποζάση αναγνωρίζει συγκεκριμένες αλληλουχίες (συχνά τα υπολείμματα γονιδίων τρανσποζάσης ή ρυθμιστικών στοιχείων) εντός του μη αυτόνομου ΤΕ.

2. Η τρανσποζάση αποκλείει το μη αυτόνομο TE από την αρχική του θέση.

3. Το αποκομμένο στοιχείο εισάγεται σε μια νέα θέση μέσα στο γονιδίωμα.

αντίκτυπο στο γονιδίωμα:

* Μπορούν να συμβάλουν στην εξέλιξη του γονιδιώματος και την πλαστικότητα. Ενώ μπορούν να διαταράξουν τα γονίδια και να προκαλέσουν μεταλλάξεις, μπορούν επίσης να εισαγάγουν νέες ακολουθίες, οδηγώντας σε γενετική ποικιλομορφία.

* Μπορούν να έχουν ρόλο στη ρύθμιση των γονιδίων. Το μη αυτόνομο TES μπορεί να αλληλεπιδράσει με ρυθμιστικά στοιχεία στο γονιδίωμα, επηρεάζοντας την γονιδιακή έκφραση.

* Μπορούν να χρησιμεύσουν ως hotspots για ανασυνδυασμό. Οι επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες τους μπορούν να διευκολύνουν τα συμβάντα ανασυνδυασμού, οδηγώντας σε αναδιατάξεις γονιδιώματος.

Παραδείγματα:

* σύστημα AC/DS στον αραβόσιτο: Το στοιχείο AC (αυτόνομο) παράγει τη μεταφορά που απαιτείται για το στοιχείο DS (μη αυτόνομο) στοιχείο.

* Στοιχεία P στο Drosophila: Το στοιχείο Ρ μπορεί να είναι είτε αυτόνομο είτε μη αυτόνομο, ανάλογα με την παρουσία του γονιδίου τρανσποζάσης.

Συνολικά:

Τα μη αυτόνομα TE είναι συναρπαστικά παραδείγματα γενετικών παρασίτων που εκμεταλλεύονται τα μηχανήματα άλλων στοιχείων για να εξαπλωθούν μέσα στο γονιδίωμα. Συμβάλλουν στην εξέλιξη του γονιδιώματος και την πλαστικότητα, αλλά μπορούν επίσης να προκαλέσουν διαταραχές και μεταλλάξεις. Η κατανόηση των μηχανισμών και των επιπτώσεών τους είναι ζωτικής σημασίας για την αποκρυπτογράφηση των περιπλοκών της δυναμικής του γονιδιώματος.