ترانسپوزون در مقابل رتروترانسپوزون
ترانسپوزون ها و رتروترانسپوزون ها اجزای ژنتیکی DNA هستند و تفاوت های عمده ای بین آنها وجود دارد. درصد حضور این مواد ژنتیکی در گونه‌ها متفاوت است و عملکرد آنها سرنوشت ارگانیسم را با جهش و سایر تغییرات مهم فنوتیپی تعیین می‌کند. ترانسپوزون ها و رتروترانسپوزون ها ژن ها یا مجموعه هایی از ژن های خاصی هستند که در رشته های DNA قرار دارند و تغییر مکان آنها علت اصلی این پیامدها بوده است. با این حال، این مقاله قصد دارد به طور مختصر به عملکرد این ژن ها بپردازد و مقایسه ای بین ترانسپوزون ها و رتروترانسپوزون ها ارائه دهد.
ترانسپوزون چیست؟
ترانسپوزون ها قطعات یا بخش های جالب DNA با قابلیت تغییر محل رشته DNA به شکل مکانیسم برش و خمیر هستند. به دلیل ماهیت متحرک ترانسپوزون ها، این ژن ها به عنوان ژن های پرش شناخته می شوند. ترانسپوزون ها دو نوع اصلی هستند که به ترانسپوزون های کلاس I و ترانسپوزون های کلاس II معروف هستند. معمولاً نوع کلاس II به عنوان ترانسپوزون و نوع کلاس I به عنوان رتروترانسپوزون شناخته می شود. فرآیندهای برش و چسباندن قطعات DNA متحرک توسط آنزیم ترانسپوزاز تنظیم می شود. آنزیم به دو سر ترانسپوزون متصل می شود و پیوندهای فسفودی استر رشته DNA را قطع می کند، ترانسپوزون را جدا می کند، آن را به محل هدف منتقل می کند و در محل جدید متصل می شود. با این حال، درک این فرآیند جالب است، زیرا برخی از ترانسپوزون‌ها تنها به دلیل ناسازگاری توالی‌های پایه با سایت هدف می‌توانند به مکان‌های خاصی حرکت کنند. ژن‌هایی که یک انتهای یک رشته منفرد دارای توالی پایه یکسانی با انتهای دیگر تک رشته دیگر هستند، ترانسپوزون‌هایی با لبه‌های چسبنده هستند، زیرا این ژن‌ها می‌توانند با همان توالی پایه مانند انتهای چسبنده به محل‌های رشته DNA هدف متصل شوند..اما این تحرک ژن ها می تواند باعث تغییراتی در ژنوتیپ و همچنین فنوتیپ ارگانیسم شود. سپس دانشمندانی که در مورد ترانسپوزون‌ها اختراع کردند و مواد غذایی و ارگانیسم‌های اصلاح‌شده ژنتیکی مطابق با سفارشی‌سازی‌های ترجیحی در دسترس قرار گرفتند. محصولات کشاورزی بسیار پربازده، آنتی بیوتیک ها با خواص دارویی، حیوانات دامی برخی از محصولات سودمند توسعه یافته پس از اختراع ترانسپوزون توسط باربارا مک کلینتاک در دهه 1940 بودند.
رتروترانسپوزون چیست؟
رتروترانسپوزون ها ترانسپوزون های کلاس I هستند و از طریق مکانیسم کپی و چسباندن در ژنوم حرکت می کنند. مکانیسم تحرک رتروترانسپوزون ها شامل چند مرحله عمده مانند کپی کردن بخش ژنی رشته DNA به RNA، انتقال نسخه RNA به محل هدف، رونویسی توالی RNA به DNA با استفاده از ترانس کریپتاز معکوس و درج است. ژن وارد محل جدید رشته DNA ژنوم می شود.دو سر این رتروترانسپوزون‌ها معمولاً دارای تکرارهای انتهایی طولانی با حدود 1000 جفت باز هستند و از آنها به عنوان ویژگی‌های شناسایی این ژن‌ها استفاده می‌شود. این ژن ها به راحتی در داخل ژنوم تکثیر می شوند و درصد رتروترانسپوزون ها در ژنوم انسان حدود 50 درصد است. اینها می توانند بسیار خطرناک باشند زیرا ویروس عامل ایدز، HIV و ویروس لوسمی سلول T دارای رتروترانسپوزون در ژنوم RNA خود هستند. در واقع، این ویروس ها می توانند رتروترانسپوزون ها را با استفاده از ترانس کریپتاز معکوس و اینتگراز به هر محل از رشته های DNA انسان متصل کنند. عملکرد آنزیم اینتگراز مانند ترانسپوزاز در ترانسپوزون های کلاس II است.
تفاوت بین ترانسپوزون و رتروترانسپوزون چیست؟
• ترانسپوزون ها ژن های پرش کلاس II هستند در حالی که رتروترانسپوزون ها در دسته کلاس I قرار می گیرند.
• ترانسپوزون ها با آنزیم ترانسپوزاز عمل می کنند در حالی که رتروترانسپوزون ها با استفاده از دو آنزیم اصلی معروف به ترانس کریپتاز معکوس و اینتگراز عمل می کنند.
• انتهای ترمینال در رتروترانسپوزون ها بسیار طولانی تر از ترانسپوزون ها است.
• ترانسپوزون ها از مبدا بریده می شوند و در هدف چسبانده می شوند. برعکس، رتروترانسپوزون ها از مبدا به RNA کپی می شوند و در هدف رونویسی می شوند.
• حرکت رتروترانسپوزون ها شامل RNA می شود اما نه در ترانسپوزون ها.
