Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe vindt een mobiele DNA-sequentie zijn doelwit?

Mobiele DNA-sequenties, ook bekend als transponeerbare elementen, gebruiken verschillende mechanismen om hun doelplaatsen voor insertie te vinden. De specifieke mechanismen kunnen variëren afhankelijk van het type transponeerbaar element en het gastheergenoom waarin het zich bevindt. Hier zijn enkele algemene strategieën die door mobiele DNA-sequenties worden gebruikt om hun doelgebieden te vinden:

1. Terminal Inverted Repeats (TIR's):Veel transponeerbare elementen, zoals DNA-transposons, hebben aan hun uiteinden terminale inverted repeats (TIR's). TIR's fungeren als herkenningssequenties die specifiek worden gebonden door transposase-enzymen. Transposasen kunnen TIR's herkennen en hieraan binden, waardoor de integratie van het transponeerbare element in het gastheergenoom wordt vergemakkelijkt.

2. Target Site Duplicaties (TSD's):Sommige transposons, zoals retrotransposons, genereren target site duplicaties (TSD's) na hun integratie. TSD's zijn korte, directe herhalingen die het ingevoegde transponeerbare element flankeren. Transposasen die betrokken zijn bij retrotranspositie kunnen het transponeerbare element herkennen en invoegen in gebieden met specifieke DNA-sequentiemotieven of structurele kenmerken die efficiënte integratie mogelijk maken.

3. Homologie-gerichte reparatie (HDR):Bepaalde mobiele DNA-sequenties, met name retrotransposons bekend als LINEs (Long Interspersed Nuclear Elements), kunnen homologie-gerichte reparatie-mechanismen (HDR) gebruiken om hun doellocaties te vinden. HDR maakt nauwkeurige integratie van DNA-sequenties in specifieke gebieden van het gastheergenoom mogelijk op basis van sequentiehomologie. LINE's kunnen hun eigen interne sequenties of sequenties uit andere genomische regio's gebruiken als sjablonen voor HDR, waardoor gerichte invoeging mogelijk wordt.

4. Target Priming:Sommige retrotransposons, zoals SINE's (Short Interspersed Nuclear Elements), gebruiken een proces dat target priming wordt genoemd voor invoeging. Target priming houdt in dat het reverse transcriptase-enzym van het retrotransposon het gastheergenoom scant op specifieke sequenties, zoals tRNA-genen of andere SINE-elementen. De reverse transcriptase gebruikt deze sequenties vervolgens als primers om reverse transcriptie van het transponeerbare element te initiëren, wat leidt tot de integratie ervan in de geprimede locatie.

5. Toegankelijkheid van chromatine:De toegankelijkheid van chromatinegebieden beïnvloedt ook de targeting van mobiele DNA-sequenties. Transposase-enzymen kunnen voorkeuren vertonen voor integratie in open of toegankelijke chromatinegebieden, waar het DNA minder dicht opeengepakt zit. Dit maakt een efficiëntere insertie en integratie van het transponeerbare element in het gastheergenoom mogelijk.

Het is belangrijk op te merken dat de targetingmechanismen van mobiele DNA-sequenties complex kunnen zijn en variëren tussen verschillende klassen en families van transponeerbare elementen. De specifieke targetingvoorkeuren en -mechanismen kunnen ook in de loop van de tijd evolueren, wat bijdraagt ​​aan de diversiteit en dynamiek van transponeerbare elementinserties binnen het gastheergenoom.