Põhierinevus I ja II klassi ülekantavate elementide vahel on see, et klassi I ülekantavad elemendid on retrotransposoonid, samas kui II klassi ülekantavad elemendid on DNA transposoonid.
Ülekantav element on DNA järjestus, mis võib muuta oma asukohta genoomis. Mõnikord loob ja pöörab ümber mutatsioone. See võib muuta ka raku geneetilist identiteeti ja genoomi suurust. Selle protsessi tulemuseks on sageli sama geneetilise materjali dubleerimine. Ülekantava elemendi avastas esmakordselt Barbara McClintock ja ta võitis oma avastuse eest 1983. aastal Nobeli preemia. Ülekantavad elemendid võib nende ülevõtmise mehhanismi alusel liigitada kahte klassi: klass I ja klass II ülekantavad elemendid.
Mis on I klassi ülekantavad elemendid?
I klassi ülekantavad elemendid on retrotransposoonid. Retrotransposoon on teatud tüüpi geneetiline komponent, mis kopeerib ja kleebib end erinevatesse genoomsetesse asukohtadesse, muutes RNA tagasi DNA-ks protsessi, mida nimetatakse pöördtranskriptsiooniks. Seda protsessi katalüüsib pöördtranskriptaasi ensüüm. Retrotransposoon kasutab tavaliselt RNA transpositsiooni vaheühendit. I klassi ülekantavad elemendid kopeeritakse tavaliselt kahes etapis. Esiteks transkribeeritakse need DNA-st RNA-ks. Seejärel toodetud RNA pöördtranskribeeritakse DNA-ks. Hiljem sisestatakse see kopeeritud DNA uuesti genoomi uude kohta. Retrotransposoonide omadused on väga sarnased retroviirusega nagu HIV.
Joonis 01: I klassi ülekantav element
Retrotransposoonid võib jagada kolme tüüpi.
- Retrotransposoonid pikkade terminali kordustega (LTR), mis kodeerivad pöördtranskriptaasi,
- Retrotransposoonid pikkade vahelduvate tuumaelementidega (LINE), mis kodeerivad pöördtranskriptaasi, kuid millel puuduvad LTR-id ja mida transkribeerib RNA polümeraas II,
- Retrotransposoonid lühikeste vahelduvate tuumaelementidega (SINE), mis ei kodeeri pöördtranskriptaasi ja mida transkribeerib RNA polümeraas III.
Lisaks võib retrotransposoonide sarnase mehhanismi tõttu pidada retroviirust ka ülekantavateks elementideks.
Mis on II klassi ülekantavad elemendid?
II klassi ülekantavad elemendid on DNA transposoonid. II klassi ülekantavatel elementidel on lõikamise ja kleepimise mehhanism, mis ei hõlma RNA vaheühendit. Transpositsiooni katalüüsivad mitmed transposaasi ensüümid. Need ensüümid võivad DNA-ga spetsiifiliselt või mittespetsiifiliselt seonduda. Transposaas teeb DNA sihtpunktis astmelise lõike, mis tekitab kleepuvaid otsi. Seejärel ligeerub need välja lõigatud DNA transposoonid teistesse sihtpunktidesse.
Joonis 02: II klassi ülekantavad elemendid
Tavaliselt täidab DNA polümeraas kleepuvatest otstest tekkinud tühimikud ja DNA ligaas sulgeb suhkru-fosfaadi karkassi. Veelgi enam, selle ülevõtmise tulemuseks on sihtsaidi dubleerimine. DNA transposoonide sisestuskohti saab tuvastada lühikeste otseste korduste abil, millele järgnevad ümberpööratud kordused. Kuid mitte kõik DNA transposoonid ei näita lõikamise ja kleepimise mehhanismi. Näiteks näitavad mõned transposoonid replikatiivset transpositsiooni, mille käigus transposoonid replitseerivad end uude sihtsaiti.
I ja II klassi ülekantavate elementide sarnasused
- I ja II klassi ülekantavad elemendid on mobiilsed geneetikaelemendid või hüppavad geenid.
- Mõlemad võivad oma asukohta genoomis muuta.
- Need koosnevad DNA järjestustest.
- Need on isekad geneetilised elemendid.
- Need on genoomse funktsiooni ja evolutsiooni seisukoh alt väga olulised.
I ja II klassi ülekantavate elementide erinevus
I klassi ülekantavad elemendid on retrotransposoonid, samas kui II klassi ülekantavad elemendid on DNA transposoonid. Niisiis, see on peamine erinevus I ja II klassi ülekantavate elementide vahel. Lisaks kasutavad I klassi ülekantavad elemendid transponeerimismehhanismis RNA vaheühendeid. Teisest küljest kasutavad II klassi ülekantavad elemendid transponeerimismehhanismis DNA vaheühendeid.
Järgmine infograafik koondab kõrvuti võrdlemiseks tabelina I ja II klassi ülekantavate elementide erinevused.
Kokkuvõte – I vs klass II ülekantavad elemendid
Ülekantavad elemendid on tuntud kui mobiilsed geneetilised elemendid või hüppavad geenid. Need on DNA järjestused. Ülekantavad elemendid liigitatakse nende ülekandmise mehhanismi alusel kahte klassi I ja II klassi ülekantavateks elementideks. I klassi ülekantavad elemendid on retrotransposoonid, samas kui II klassi ülekantavad elemendid on DNA transposoonid. Seega on see peamine erinevus I ja II klassi ülekantavate elementide vahel.
