Retrotransposon
Mit dem BegriffRetrotransposonwird eine Klasse dertransponierbaren DNA-Sequenzenbezeichnet. Diese trägt ihren Namen aufgrund der strukturellen Ähnlichkeit mitRetroviren.Retrotransposons verwendenRNA(mRNA) als mobile Zwischenstufe. Sie werden in Abgrenzung zuDNA-Transposons(Klasse II) auch als Klasse I Transposons bezeichnet.
Die Untergruppe der LTR-Retrotransposons weist innerhalb der Retrotransposons die größte strukturelle Ähnlichkeit mit Retroviren auf. Vollständige LTR-Retrotransposons enthalten mehrere Abschnitte Protein-codierender DNA, die für den Transpositionsprozess benötigt werden: eineProtease,einereverse Transkriptase,eineRibonuklease,eineIntegrase. Weiterhin bestehen vollständige LTR-Retrotransposons aus zwei terminalenLTRs(d. h.long terminal repeats). Eine Sonderform stellen Solo-LTRs dar, bei denen nach Deletion durch Homologe Rekombination nur noch ein einzelner LTR-Abschnitt im Genom vorhanden ist.
Um neue Einfügungen in das Wirtsgenom vorzunehmen, verwenden diese Retrotransposons nach Aktivierung ihre mRNA als Vorlage für die Synthese extrachromosomaler zirkulärerDoppelstrang-DNA(englischextrachromosomal circular DNA,eccDNA): Siekodierenwie Retroviren einereverse Transkriptase,die den ersten DNA-Strang synthetisiert. Danach nutzen sie denDNA-Reparaturprozessdes Wirts (englischalternative end-joining,alt-EJ), um die Doppelstrang-DNA in einen Zirkularisierungsschritt fertigzustellen. Die Zirkularisierung und Synthese des DNA-Komplementärstrangswurde 2023 vom Team von Zhao Zhang an einem gentechnisch veränderten Stamm der TaufliegeDrosophila melanogasteruntersucht, der am Retrotransposon einen fluoreszierendenMarkerenthielt.[1][A. 1]
Retrotransposons machen etwa 40 % des menschlichen Genoms und mehr als 75 % des Maisgenoms aus.[1]Stark degenerierte Transposons haben in der Regel die Fähigkeit zur autonomen Transposition verloren.
Anmerkungen
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- ↑AuchRetrovirenvieHIVbilden vorübergehend eine zirkuläre DNA (cDNA), wenn sie sich insWirtsgenom integrieren– obwohl ihr Virusgenom in denVirionen(Virusteilchen) selbst als(+)ssRNAvorliegt.[2]
Quellen
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- Jochen Graw:Instabilität des Genoms: Transposons und Retroviren.In:Genetik,4. Auflage, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg 2006, Kapitel 9, S. 345f;doi:10.1007/978-3-662-60909-5_9.
- Thomas Wicker, François Sabot, Aurélie Hua-Van, Jeffrey L. Bennetzen, Pierre Capy, Boulos Chalhoub, Andrew Flavell, Philippe Leroy, Michele Morgante, Olivier Panaud, Etienne Paux, Phillip SanMiguel, Alan H. Schulman:A unified classification system for eukaryotic transposable elements.In:NatureReviews Genetics,Band 8, S. 973–982; Dezember 2007;doi:10.1038/nrg2165,PMID 17984973(englisch).
Einzelnachweise
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- ↑ab
Fu Yang, Weijia Su, Oliver W. Chung, Lauren Tracy, Lu Wang, Dale A. Ramsden, Zhao Zhang:Retrotransposons hijack alt-EJ for DNA replication and eccDNA biogenesis.In:Nature,Band 620, Nr. 7972, August 2023, S. 218–225;doi:10.1038/s41586-023-06327-7,PMID 37438532,PMC 10691919(freier Volltext), 12. Juli 2023 (englisch). Dazu:
- Angela Egglestonet al.:Genetic ‘parasites’ hijack a DNA-repair pathway to form circular DNA and replicate.In:Nature,12. Juli 2023;doi:10.1038/d41586-023-02108-4(englisch).
- DNA element with a murky past is borrowing cell's repair machinery.Auf: phys.org vom 13. Juli 2023. Quelle:Duke University.
- Genetic Hijackers: How Sneaky Retrotransposons Are Rewriting the DNA Playbook.Auf:ScitechDailyvom 31. Dezember 2023. Quelle: Duke University.
- ↑SIB:HIV replication cycle.Auf:ExpasyViralZone. Abgerufen am 31. Dezember 2023.