تفاوت اصلی بین جابجایی تکراری و جابجایی برش و چسباندن این است که در جابجایی تکراری، ترانسپوزون به مکان جدیدی کپی می شود، در حالی که در جابجایی برش و چسباندن، ترانسپوزون به مکان جدید منتقل می شود.
عناصر قابل انتقال یا ژن های پرش توالی DNA هستند که می توانند موقعیت خود را در ژنوم تغییر دهند. این به عنوان جابجایی نامیده می شود. جابجایی گاهی اوقات می تواند جهش ایجاد یا معکوس کند و هویت ژنتیکی و اندازه ژنوم سلول را تغییر دهد. جابجایی توسط باربارا مک کلینتاک در سال 1983 کشف شد. جابجایی می تواند از طریق دو تکنیک تکراری و برش و چسباندن انجام شود.
جابه‌جایی تکراری چیست؟
جابجایی Replicative نوعی مکانیسم جابجایی است که به برداشتن ترانسپوزون از محل اصلی به مکان دیگر از طریق تکنیک تکراری یا تکراری کمک می کند. این مکانیسم برای اولین بار توسط جیمز شاپیرو در سال 1979 یافت شد. در این مکانیسم، عنصر قابل انتقال در طی واکنش جابجایی کپی می شود به طوری که موجودیت جابجایی یک کپی از عنصر اصلی است. علاوه بر این، در این مکانیسم، توالی‌های DNA دهنده و گیرنده یک پیکربندی میانی «تتا» را تشکیل می‌دهند که Shapiro intermediate (هم‌انجماد) نامیده می‌شود. جابجایی تکراری یک رتروترانسپوزون مشخصه است. این مکانیسم معمولاً در ترانسپوزون های کلاس I اتفاق می افتد.
شکل 01: انتقال تکراری
یک مثال خوب از جابجایی همانندسازی را می توان در ترانسپوزون TN3 E. coli مشاهده کرد. ترانسپوزون TN3 می تواند از پلاسمید اصلی به پلاسمید هدف دیگر از طریق تکنیک تکثیر یا تکراری حرکت کند. کل این رویداد توسط دو آنزیم مهم به نام‌های ترانسپوزاز و رزولواز انجام می‌شود. علاوه بر این، جابجایی همانندسازی را می توان هم در ترانسپوزون های DNA و هم در رتروپوزون ها مشاهده کرد. بهترین ویروس باکتریایی قابل انتقال، باکتریوفاژ Mu است.
Cut and Paste Transposition چیست؟
انتقال برش و چسباندن نوعی مکانیسم جابجایی است که به برداشت ترانسپوزون از محل اصلی به مکان دیگر از طریق تکنیک برش و چسباندن کمک می کند. این مکانیسم به عنوان مدل محافظه کار جابجایی نیز شناخته می شود. در این جابجایی غیر تکراری، برداشتن و ادغام یک ترانسپوزون از یک مکان ژنومی به مکان دیگر بدون باقی ماندن یک کپی انجام می شود.
شکل 02: جابجایی برش و چسباندن
در این مکانیسم، آنزیم ترانسپوزاز ابتدا به تکرارهای انتهایی که معمولاً در هر دو انتهای ترانسپوزون ها وجود دارند متصل می شود و سپس ساختاری به نام کمپلکس سیناپسی (ترانسپوزوم) را تشکیل می دهد. مجتمع سیناپسی ترانسپوزون را از محل ژنومی اصلی خود جدا می کند و آن را در مکان هدف جدید ادغام می کند. پس از آن، ترانسپوزازها از هر دو انتهای ترانسپوزون خارج می شوند. هنگامی که آنزیم ترانسپوزاز ترانسپوزون را ترک می کند، شکاف ها توسط آنزیم پلیمراز میزبان پر می شود. این امکان اتصال کامل ترانسپوزون به مکان ژنومی جدید را فراهم می کند. این مکانیسم معمولاً در ترانسپوزون های کلاس II رخ می دهد. علاوه بر این، ترانسپوزون های باکتریایی TN5 یک نمونه شناخته شده است که مکانیسم انتقال محافظه کارانه یا برش و چسباندن را نشان می دهد.
شباهت‌های بین انتقال تکراری و جابجایی برش و چسبان چیست؟
- جابجایی تکراری و جابجایی برش و چسباندن دو نوع مکانیسم جابجایی هستند.
- در هر دو مکانیسم، عناصر قابل انتقال از یک مکان ژنومی به مکان ژنومی جدید دیگری حرکت می کنند.
- هر دو مکانیسم می توانند جهش ایجاد یا معکوس کنند و هویت ژنتیکی سلول را تغییر دهند.
- ترانسپوزون های باکتری هر دو مکانیسم را نشان می دهند.
- آنها رویدادهای بسیار مهمی برای تکامل هستند.
تفاوت بین جابجایی تکراری و جابجایی برش و چسبان چیست؟
جابجایی تکراری نوعی مکانیسم جابجایی است که در آن ترانسپوزون به یک مکان جدید کپی می شود، در حالی که جابجایی برش و چسباندن نوعی مکانیسم جابجایی است که در آن ترانسپوزون به مکان جدید منتقل می شود.بنابراین، این تفاوت اصلی بین انتقال تکراری و جابجایی برش و چسباندن است. علاوه بر این، جابه‌جایی تکراری معمولاً در ترانسپوزون‌های کلاس I اتفاق می‌افتد، در حالی که جابه‌جایی cut و paste معمولاً در ترانسپوزون‌های کلاس II اتفاق می‌افتد.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین جابجایی تکراری و جابجایی برش و چسباندن را به شکل جدولی برای مقایسه کنار هم نشان می‌دهد.
خلاصه - انتقال تکراری در مقابل انتقال برش و چسباندن
جابجایی تکراری و جابجایی برش و چسباندن دو نوع مکانیسم جابجایی هستند. جابجایی تکراری نوعی مکانیسم جابجایی است که در آن ترانسپوزون به یک مکان جدید کپی می شود، در حالی که جابجایی برش و چسباندن نوعی مکانیسم جابجایی است که در آن ترانسپوزون به مکان جدید منتقل می شود. بنابراین، این تفاوت بین جابجایی تکراری و جابجایی برش و چسباندن را خلاصه می‌کند.
