Transpozony: rodzaje transpozonów / genetyka

transpozony są dwóch typów, transpozon złożony i transpozon złożony.

1. Transpozony kompozytowe:

transpozony kompozytowe to te, które składają się z regionu centralnego niosącego geny oporne na antybiotyki, otoczone na obu końcach identycznymi kopiami elementu IS, dlatego transpozony kompozytowe oprócz transpozycji niosą oporność na leki lub inne markery (Fig. 8,32 A). Jest to klasa większych transpozonów. Trzy często badane transpozony złożone to Tn5, Tn9 i Tn10.

element Tn5 pokazuje oporność kanamycyny (kanr) i składa się z 5400 segmentów pary zasad z odwróconymi powtórzeniami 1450 bp na obu końcach segmentu. Może być transponowany z fagi λ na chromosom E.coli i z locus chromosomu K coli do innego locus. Jeśli włożony do genów powoduje mutacje.

Transpozon Tn9 składa się z genu pochodzącego od czynnika R oporności na chloramfemkolor (camr). Enzym, który nadaje lekooporność, składa się z 2638 sekwencji w środku TN otoczonych przez 768 bp długi element IS1 po obu stronach. Tn9 IS1 występuje w kolejności bezpośredniej z małymi odwróconymi powtórzeniami na końcach.

segment camr jest translokowany z czynnika R do episomu F, a także fagowego λ przez FAG P1. T9 różni się od innych transpozonów swoją niestabilnością i można napotkać wysoką częstotliwość utraty jego oporności na antybiotyki.

Tn10 składa się z genów oporności tetracyklin (genów tetr). Ma długość 9300 bp, składającą się z odwróconych powtórzeń, po obu stronach 1400 par zasad. Elementy IS to IS10. Tn10 może być translokowany z R222 (plazmid oporny na lek) do Faga P22.

struktura transpozonów kompozytowych:

w transpozonach kompozytowych elementy IS mogą być w konfiguracji odwróconej lub bezpośredniej (rys. 8.31 B). Dwa końce elementów IS same w sobie są odwróconymi powtórzeniami. Względna orientacja (bezpośrednia lub odwrócona) flankowania jest elementem zespolonego transpozonu nie zmienia jego sekwencji końcowych. Tak więc złożony transpozon z ramionami bezpośrednich powtórzeń ma strukturę: ramię L-region Centralny-ramię R.

struktura staje się: ramię L-region Centralny – ramię R, jeśli ramiona są odwróconymi powtórzeniami. Strzałki pokazują orientację ramion zgodnie z orientacją mapy genetycznej transpozonu od lewej (L) do prawej (R) (rys. 8.31 B, i-ii). Cechy transpozonów złożonych podano w tabeli 8.4.

Ponadto istnieją przypadki, w których Moduły kompozytowego transpozonu są identyczne, na przykład Tn9 (ma bezpośrednie powtórzenie IS1) lub Tn903 (obecne jest odwrócone powtórzenie IS 903), podczas gdy w niektórych przypadkach moduły są blisko ze sobą powiązane. W związku z tym można wyróżnić Moduły Tn10 lub Tn5. Jednak, gdy moduły są identyczne, oba mogą sponsorować ruch transpozonu, jak w Tn9 Tn903.

gdy Moduły się różnią, mogą również różnić się funkcjonalnością. Transpozycja zależy zatem całkowicie od jednego z modułów, na przykład Tn10 lub Tn5. Tak więc moduł IS, gdy działa, transponuje sam lub cały transposon.

zdolność pojedynczego modułu do transpozycji całego złożonego transpozonu wyjaśnia brak selektywnego ciśnienia dla obu modułów, aby pozostały aktywne. Jest kod elementów dla aktywności transposase, który jest odpowiedzialny zarówno za tworzenie witryny docelowej i do rozpoznawania końców transposon. Tylko końce są potrzebne, aby transpozon służył jako substrat do transpozycji.

2. Złożone transpozony (rodzina transpozonów tna):

rodzina transpozonów tna obejmuje Tn1, Tn2 i Tn3. TnA składa się z dość dużych elementów (około 500 bp). Zawierają one niezależne jednostki przenoszące geny do transpozycji, jak również do oporności na leki. Nie są to złożone przekaźniki na modułach transpozycyjnych typu IS. Rodzina TnA obejmuje kilka pokrewnych transpozonów, z których najlepiej zbadane są Tn3 i Tn10.

rodzina TnA jest również znana pod nazwą rodziny Tn3, ponieważ Transpozon Tn3 został po raz pierwszy odkryty w plazmidach bakteryjnych w 1974 roku przez Hedgesa i Jacoba. Tn3 jest przykładem złożonego transpozonu. Ma strukturę modułową, jak w Tn10 i nie opiera się na elementach IS. Ponadto nie ma ewolucyjnych powiązań z elementami IS. Podstawowa struktura Tn3 jest opisana dla rodziny tna.

jedną z unikalnych cech rodziny tna jest to, że ogranicza wielokrotne wstawienie tego samego transpozonu do plazmidu. Najbardziej zaskakujące jest to, że częstotliwość transpozycji do innych plazmidów w tej samej komórce nie ulega zmianie. Heffron (1979) dał analizę sekwencji DNA transpozonu Tn3.

struktura transpozonów z rodziny TnA:

transpozony z rodziny tna składają się z odwróconych powtórzeń końcowych (o długości 38 bp, ale żaden nie jest flankowany przez elementy podobne do IS), wewnętrznego miejsca res i trzech znanych genów, np. tnpA, tnpR i ampr.

gen tnpA koduje transpozazę, a tnpR koduje resolwazę. Gen ampr (o długości 5 bp) jest generowany w miejscu docelowym jako bezpośrednie powtórzenie i koduje β-laktamazę, która nadaje oporność na ampicylinę. Teren OZE składa się z trzech podjednostek: I, II I III (rys. 8.33)