Transpozon

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Transpozon − sekwencja DNA, która może przemieszczać się na inną pozycję w genomie tej samej komórki w wyniku procesu zwanego transpozycją. Transpozycja często powoduje mutacje i może zmieniać ilość DNA w genomie. Transpozony są także nazywane "wędrującymi genami" lub "skaczącymi genami" (ang. jumping genes) oraz "mobilnymi elementami genetycznymi" (ang. mobile genetic elements). Za badania nad transpozonami u kukurydzy, powodującymi zmiany ubarwienia nasion, Barbara McClintock otrzymała Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny w roku 1983.

Transpozaza − enzym (EC 2.7.7) przeprowadzający reakcję transpozycji czyli przemieszczania się po genomie ruchomych elementów zwanych transpozonami.Barbara McClintock (ur. 16 czerwca 1902 w Hartford w stanie Connecticut, zm. 2 września 1992 w Huntington w stanie Nowy Jork) – amerykańska genetyczka, laureatka Nagrody Nobla z dziedziny fizjologii i medycyny w roku 1983 za odkrycie transpozonów.

Rozróżniamy dwie klasy transpozonów:

  • transpozony klasy I − retrotranspozony: rozprzestrzeniają się, wykorzystując mechanizm transkrypcji na RNA, a następnie przepisania na DNA za pomocą odwrotnej transkryptazy i integracji tak powstałego DNA w inne miejsce genomu;
  • transpozony klasy II: przemieszczają się w genomie poprzez wycinanie z pierwotnego położenia, następnie "wklejanie się" w nowe miejsce z udziałem transpozazy.
  • Istnieje hipoteza, że transpozony są dawnymi wirusami, a w szczególności retrowirusami, które utraciły geny odpowiedzialne za zjadliwość. Transpozony nigdy bowiem nie występują poza komórką, jako zdolne do infekcji chorobotwórczych.

    Transpozycja − proces przemieszczania się transpozonu na inną pozycje w genomie tej samej komórki. Transpozony czyli ruchome elementy genetyczne, zmieniające swą lokalizację w obrębie genomu, odkryto już w latach 50. XX wieku. Dokonała tego Barbara McClintock za co otrzymała Nagrodę Nobla w 1983 roku. Transpozycja powoduje mutacje i może zmieniać ilość DNA w genomie. W procesie transpozycji niezbędne są enzymy: polimeraza oraz ligaza.Retrowirusy (Retroviridae) – rodzina wirusów RNA (których materiał genetyczny zawarty jest w kwasie rybonukleinowym), które przeprowadzają proces odwrotnej transkrypcji.

    Zastosowania[ | edytuj kod]

    Zdolność transpozonów do aktywnego wbudowywania się w genom wykorzystuje współczesna biologia molekularna, inżynieria genetyczna i biotechnologia. Geny zawarte w transpozonie można bowiem zastąpić innymi, wykorzystując transpozon jako wydajny wektor. Transpozon może też zostać użyty jako sonda molekularna do lokalizowania poszukiwanych sekwencji DNA.

    Nationalencyklopedin – największa, szwedzka encyklopedia współczesna. Jej stworzenie było możliwe dzięki kredytowi w wysokości 17 mln koron, którego udzielił rząd szwedzki w 1980 roku i który został spłacony w 1990. Drukowana wersja składa się z 20 tomów i zawiera 172 tys. haseł. Wersja internetowa zawiera 260 tys. haseł (stan z czerwca 2005). Inicjatorem projektu był rząd szwedzki, który rozpoczął negocjacje z różnymi wydawcami. Negocjacje zakończyły się w 1985, kiedy na wydawcę został wybrany Bra Böcker z Höganäs. Encyklopedia miała uwzględniać kwestie genderowe i związane z ochroną środowiska. Pierwszy tom ukazał się w 1989 roku, ostatni w 1996. Dodatkowo w roku 2000 ukazały się trzy dodatkowe tomy. Encyklopedię zamówiło 54 tys. osób. W 1997 roku ukazało się wydanie elektroniczne na CD, a w 2000 pojawiło się wydanie internetowe, które jest uzupełniane na bieżąco.Genom – materiał genetyczny zawarty w podstawowym (haploidalnym) zespole chromosomów. Termin mylony jest z genotypem, czyli całością informacji genetycznej zawartej w chromosomach organizmu.

    Mechanizmy zabezpieczające genom[ | edytuj kod]

    Przed przemieszczaniem się transpozonów chronią:

  • metylacja DNA,
  • autoregulacja liczby kopii elementów,
  • preferencje miejsca wbudowywania.
  • Podział[ | edytuj kod]

    1. Transpozony DNA:
      1. Transpozony Procaryota:
      2. sekwencje insercyjne
      3. transpozony złożone
      4. transpozony niezłożone
      5. fagi zdolne do transpozycji
      6. Transpozony Eucaryota
    2. Transpozony RNA (retroelementy):
      1. Elementy LTR:
      2. retrowirusy endogenne
      3. elementy retrowirusopodobne
      4. retrotranspozony
      5. Elementy poly-A (retropozony):
      6. sekwencje LINE
      7. sekwencje SINE
    Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców. Hipoteza (gr. hypóthesis – przypuszczenie) – osąd, który podlega weryfikacji lub falsyfikacji. Zdanie, które stwierdza spodziewaną relację między jakimiś zjawiskami, propozycja twierdzenia naukowego, które zakłada możliwą lub oczekiwaną w danym kontekście sytuacyjnym naturę związku.




    Warto wiedzieć że... beta

    Biologia molekularna – nauka podstawowa zajmująca się biologią na poziomie molekularnym. Bada, w jaki sposób funkcjonowanie organizmów żywych uwarunkowane jest właściwościami budujących je cząsteczek, a zwłaszcza biopolimerów, jakimi są kwasy nukleinowe i białka. Zazębia się ona z takimi dziedzinami wiedzy jak genetyka, biochemia, biofizyka czy cytologia.
    Kukurydza zwyczajna (Zea mays) – gatunek rośliny jednorocznej z rodziny wiechlinowatych. Należy do zbóż. Pochodzi z Meksyku. Nie występuje w formie dzikiej. Największymi producentami są Stany Zjednoczone, Chiny i Brazylia.
    Wektor genetyczny – wykorzystywana powszechnie w inżynierii genetycznej, niewielka cząsteczka DNA (taka jak plazmid czy DNA wirusów), służąca wprowadzeniu żądanej sekwencji DNA do komórki. Stosując odpowiednie wektory można spowodować wydajną ekspresję genów w nich zawartych (wektory ekspresyjne) lub integrację sekwencji przenoszonej na wektorze do genomu biorcy (np. wektory retrowirusowe), jak również przeprowadzić klonowanie genu (wektor klonujący). Takie wektory służą do wprowadzania obcego DNA do komórek i utrzymywania go w kolejnych podziałach komórkowych. Istnieją także wektory bifunkcjonalne (wahadłowe), które mogą egzystować w co najmniej dwóch odmiennych organizmach (np: w drożdżach i bakteriach).
    Kwasy rybonukleinowe, RNA – organiczne związki chemiczne z grupy kwasów nukleinowych, zbudowane z rybonukleotydów połączonych wiązaniami fosfodiestrowymi. Z chemicznego punktu widzenia są polimerami kondensacyjnymi rybonukleotydów. Występują w jądrach komórkowych i cytoplazmie, często wchodząc w skład nukleoprotein. Znanych jest wiele klas kwasów rybonukleinowych o zróżnicowanej wielkości i strukturze, pełniących rozmaite funkcje biologiczne. Zarówno struktura, jak i funkcja RNA jest silnie uzależniona od sekwencji nukleotydów, z których zbudowana jest dana cząsteczka.
    Biblioteka Narodowa Francji (fr. Bibliothèque nationale de France, BnF) – francuska biblioteka narodowa, znajdująca się w Paryżu. Przewidziana jest jako repozytorium dla wszystkich materiałów bibliotecznych, wydawanych we Francji. Obecnym dyrektorem Biblioteki jest Bruno Racine.
    Store Norske leksikon (Wielka encyklopedia norweska) - norweska encyklopedia w języku bokmål. Powstała po fuzji dwóch dużych, tworzących encyklopedie i słowniki wydawnictw norweskich Aschehoug i Gyldendal w 1978 roku, które utworzyły wydawnictwo Kunnskapsforlaget. Były cztery wydania papierowe: pierwsza w latach 1978-1981 w 12 tomach, druga w latach 1986-1989 w 15 tomach, trzecia w latach 1995-1999 w 16 tomach i czwarta w latach 2005-2007 w 16 tomach. Ostatnie wydanie zawierało 150 tys. haseł i 16 tys. ilustracji i zostało opublikowana przy wsparciu finansowym stowarzyszenia Fritt Ord. W 2010 roku ogłoszono, że nie będzie już wydań papierowych encyklopedii. Encyklopedia dostępna jest on-line od 2000 roku, a od 2009 roku może być edytowane przez użytkowników. Kunnskapsforlaget korzysta jednak z pomocy ekspertów przy sprawdzaniu treści zamieszczonych przez czytelników.
    Inżynieria genetyczna – ingerencja w materiał genetyczny organizmów, w celu zmiany ich właściwości dziedzicznych. Polega ona na wprowadzaniu do komórek organizmu, którego cechy chcemy zmienić (biorcy), określonego odcinka DNA innego organizmu (dawcy). Odpowiednie fragmenty DNA wycina się z DNA dawcy za pomocą enzymów restrykcyjnych. Następnie tak wydzielone fragmenty DNA wprowadza się do specjalnych przenośników (wektorów). W tej roli wykorzystywane są m.in. kosmidy, zmodyfikowane wirusy i plazmidy. Następnie wektory te wprowadzone są do komórki biorcy wraz z przyłączonym fragmentem DNA dawcy. Wektory zawierają markery pozwalające wyróżnić komórki, u których wprowadzenie obcego DNA zakończyło się sukcesem. Metody inżynierii genetycznej są już wykorzystywane do produkcji wielu lekarstw, np. insuliny, niektórych witamin i in. Ma to ogromne znaczenie praktyczne. Dawniej, przed opracowaniem metody biosyntezy insuliny metodami inżynierii genetycznej, otrzymywano ją z trzustek zwierzęcych. Była to metoda bardzo droga, gdyż ilość insuliny otrzymana z jednej trzustki była niewielka, a proces jej wydzielania kosztowny. Inżynieria genetyczna wykorzystywana jest również do wytwarzania tzw. organizmów transgenicznych. Ma również duże znaczenie w rozwoju genetyki. Umożliwia bowiem poznanie funkcji pełnionych przez określone geny.

    Reklama