Tc1/моряк
 | В этой статье отсутствует информация о доменах, структурах; Транспозонная система «Спящей красавицы» имеет несколько симпатичных фигур. ( март 2019 г. ) |
Tc1/mariner представляет собой класс и суперсемейство транспозонов ДНК с вкраплениями повторов (класс II) . [ 1 ] Элементы этого класса встречаются у всех животных. [ 2 ] включая людей. Их также можно найти у простейших и бактерий. [ 3 ] [ 4 ]
Класс назван в честь двух наиболее изученных представителей: транспозона Tc1 Caenorhabditis elegans и морского транспозона дрозофилы .
Структура
[ редактировать ]
Транспозон состоит из гена транспозазы, окруженного двумя терминальными инвертированными повторами (TIR). Два коротких дублирования тандемного сайта (TSD) присутствуют по обе стороны вставки. Транспозиция происходит, когда две транспозазы распознают и связываются с последовательностями TIR, соединяются вместе и способствуют двухцепочечному расщеплению ДНК. Затем комплекс ДНК-транспозаза вставляет свой ДНК-груз в определенные мотивы ДНК в другом месте генома, создавая при интеграции короткие TSD. [ 5 ] В системе IS630/Tc1/mariner используемый мотив представляет собой динуклеотид «ТА», дублированный на обоих концах после вставки.
Когда ген транспозазы не переносится транспозоном, он становится неавтономным, поскольку теперь для его перемещения требуется экспрессия гена в другом месте.
Транспозаза
[ редактировать ]| Транспозаза типа 1 (частичный домен DDE) | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | Транспотаза_1 | ||
| Пфам | PF01359 | ||
| Пфам Клан | CL0219 | ||
| ИнтерПро | ИПР001888 | ||
| КАТ | 4u7b | ||
| |||
| Домен HTH в транспозазе Mos1 | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | HTH_48 | ||
| Пфам | PF17906 | ||
| Пфам Клан | CL0123 | ||
| ИнтерПро | ИПР041426 | ||
| КАТ | 4u7b | ||
| |||
Полипептид, состоящий из 360 аминокислот, имеет три основных субдомена: аминоконцевой домен распознавания ДНК, который отвечает за связывание с последовательностями DR в зеркальных последовательностях IR/DR транспозона, последовательность ядерной локализации (NLS) и DDE. домен, который катализирует набор реакций «вырезать и вставить», включающих транспозицию. Домен распознавания ДНК имеет две парные боксерские последовательности, которые могут связываться с ДНК и связаны с различными мотивами, обнаруженными в некоторых факторах транскрипции; два парных блока обозначены PAI и RED, оба имеют мотив спираль-поворот-спираль, общий для ДНК-связывающих доменов. Каталитический домен имеет характерные аминокислоты DDE (иногда DDD), которые встречаются во многих ферментах транспозазах и рекомбиназах. Кроме того, существует область, которая сильно обогащена аминокислотами глицином (G).
Несколько сигнатур суперсемейства транскриптаз были даны в различных базах данных доменов, учитывая многодоменную природу белка. Кроме того, каждый домен часто представлен несколькими записями, такими как PF17906 / PF01710 / PF11427 среди других для половины поля «PAI». RED box столь же разнообразен ( PF08279 / PF13412 / PF01498 и т. д.) и часто имеет крылатую форму HTH для распознавания ДНК.
Подгруппы
[ редактировать ]Суперсемейство Tc1/mariner обычно подразделяется по каталитическим доменам транспозазы. Обычно используется каталитическая триада DDE (Asp-Asp-Glu) или DDD .
Тс1
[ редактировать ]Tc1 (DD34E) представляет собой транспозон, активный у Caenorhabditis elegans . [ 6 ] [ 7 ] У человека также есть Tc1-подобные транспозоны, но все они неактивны. Tc1-подобные элементы присутствуют и у других низших позвоночных, в том числе у некоторых видов рыб и земноводных. [ 8 ]
У C. elegans это последовательность длиной 1610 пар оснований. [ 9 ] Эксперименты показывают, что этот элемент «прыгает» в клетки человека, и его транспозаза . единственным необходимым белком является [ 10 ]
Другим примером этого семейства является Tc3, также транспозон, обнаруженный у C. elegans . [ 11 ]
Маринер
[ редактировать ]Элементы Mariner (DD34D) обнаружены у многих видов животных, включая человека. [ 12 ] [ 13 ] Транспозон Маринера был впервые обнаружен Джейкобсоном и Хартлом у дрозофилы в 1986 году. [ 14 ] В 1993 году была опубликована классификация группы, в которой такие последовательности у насекомых были разделены на подсемейства mauritiana, cecropia, mellifera, irritans и capitata в зависимости от типа насекомых, у которых они обнаружены. [ 15 ] Классификация распространяется и на другие виды.
Этот мобильный элемент известен своей сверхъестественной способностью передаваться по горизонтали у многих видов. [ 16 ] [ 17 ] По оценкам, в геноме человека имеется 14 000 копий Маринера, состоящих из 2,6 миллионов пар оснований. [ 18 ] Первые транспозоны морского элемента вне животных были обнаружены у Trichomonas vaginalis . [ 19 ]
Транспозоны человека, подобные Mariner, делятся на подсемейства Hsmar1 (cecropia) и Hsmar2 (irritans). Хотя оба типа неактивны, одна копия Hsmar1, обнаруженная в гене SETMAR , находится в стадии отбора, поскольку она обеспечивает связывание ДНК с белком, модифицирующим гистон. [ 20 ] Hsmar2 несколько раз реконструировался на основе ископаемых последовательностей. [ 21 ]
Mos1 (для элемента мозаики ) был обнаружен у Drosophila mauritiana . [ 22 ] Элемент Himar1 был выделен из роговой мухи Haematobia irritans и может быть использован в качестве генетического инструмента для Escherichia coli . [ 23 ]
Другие семьи
[ редактировать ]Семейство розовых (DD41D) — это семейство, обнаруженное у Ceratitis rosa . [ 24 ] Pogo/Fot1 (DDxD) — еще одно семейство этого суперсемейства, где x указывает на переменную длину. IS630, мобильный элемент Shigella sonnei , также принадлежит к этому надсемейству. [ 4 ]
Сообщалось о нескольких дополнительных новых семьях с разной длиной триад. [ 25 ]
Пого, также известный как Тигра , у людей [ 26 ] был приручен как людьми, так и дрожжами в ген CENPB . Другие приручения пого человеком включают TIGD1 , TIGD2 , TIGD3 , TIGD4 , TIGD5 , TIGD6 , TIGD7 , JRK , JRKL , POGK и POGZ . [ 27 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Пластерк, Рональд Х.А.; Изсвак, Жужанна; Ивикс, Золтан (1999). «Постоянные инопланетяне: суперсемейство мобильных элементов Tc1/mariner». Тенденции в генетике . 15 (8): 326–32. дои : 10.1016/S0168-9525(99)01777-1 . ПМИД 10431195 .
- ^ Робертсон, HM (1995). «Суперсемейство транспозонов Tc1-mariner у животных». Дж. Физиол насекомых . 41 (2): 99–105. дои : 10.1016/0022-1910(94)00082-р .
- ^ Брадич, Мартина; Уорринг, Салли Д.; Лоу, Вивьен; Карлтон, Джейн М. (2014). «Семейство мобильных элементов Tc1/mariner формирует генетические вариации и экспрессию генов у простейших Trichomonas vaginalis» . Мобильная ДНК . 5:12 . дои : 10.1186/1759-8753-5-12 . ПМК 4021607 . ПМИД 24834134 .
- ^ Перейти обратно: а б Капи, Пьер; Ланжен, Тьерри; Иге, Доминик; Маурер, Патрисия; Базен, Клод (1997). «Имеют ли интегразы LTR-ретротранспозонов и транспозазы элементов класса II общего предка?». Генетика . 100 (1/3): 63–72. дои : 10.1023/А:1018300721953 . ПМИД 9440259 . S2CID 24866580 .
- ^ Перейти обратно: а б Уолтер, Мариус (2016). Регуляция транспозонов при динамической потере метилирования ДНК (Диссертация). Университет Пьера и Марии Кюри . дои : 10.13140/rg.2.2.18747.21286 .
- ^ Эммонс, Юго-Запад; Йеснер, Л.; Руан, К.; Катценберг, Д. (январь 1983 г.). «Доказательства наличия транспозона у Caenorhabditis elegans» . Клетка . 32 (1): 55–65. дои : 10.1016/0092-8674(83)90496-8 .
- ^ Эммонс, Юго-Запад; Йеснер, Л. (1984). «Высокочастотное удаление мобильного элемента Tcl у нематоды Caenorhabditis elegans ограничивается соматическими клетками» . Клетка . 36 : 599–605. дои : 10.1016/0092-8674(84)90339-8 .
- ^ Радиче, А.Д.; Бугай, Б.; Фитч, DHA; Эммонс, Юго-Запад (1994). «Широкое распространение семейства транспозонов Tc1: свойства Tc1-подобных транспозонов костистых рыб» . Молекулярная и общая генетика . 244 : 606–612. дои : 10.1007/BF00282750 .
- ^ Розенцвейг, Б; Ляо, LW; Хирш, Д. (1983). «Последовательность мобильного элемента C. Elegans Tc1» . Исследования нуклеиновых кислот . 11 (12): 4201–4209. дои : 10.1093/нар/11.12.4201 . ПМК 326035 . ПМИД 6306578 .
- ^ Схаутен, Г.Дж.; Ван Люенен, HGAM; Верра, NCV; Валерио, Д.; Пластерк, RHA (1998). «Транспозон Tc1 нематоды Caenorhabditis elegans проникает в клетки человека» . Исследования нуклеиновых кислот . 26 (12): 3013–7. дои : 10.1093/нар/26.12.3013 . ПМК 147650 . ПМИД 9611249 .
- ^ Ванлуэнен, Х; Колломс, С; Пластерк, Р. (1994). «Механизм транспозиции Tc3 у C. Elegans». Клетка . 79 (2): 293–301. дои : 10.1016/0092-8674(94)90198-8 . ПМИД 7954797 . S2CID 5804504 .
- ^ Осуми, Т; Белкнап, WR; Чеснок, Б. (14 декабря 1995 г.). «Маринерские транспозоны у человека» . Природа . 378 (6558): 672. Бибкод : 1995Natur.378..672O . дои : 10.1038/378672a0 . ПМИД 7501013 . S2CID 4269186 .
- ^ Рейтер, LT; Лиер, Т; Раутенштраусс, Б; Робертсон, HM; Лупски, младший (1999). «Локализация морских транспозонов ДНК в геноме человека с помощью PRINS» . Геномные исследования . 9 (9): 839–843. дои : 10.1101/гр.9.9.839 . ПМК 310809 . PMID 10508842 .
- ^ Джейкобсон Дж.В., Медхора М.М., Хартл Д.Л. (ноябрь 1986 г.). «Молекулярная структура соматически нестабильного мобильного элемента у дрозофилы» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 83 (22): 8684–8. Бибкод : 1986PNAS...83.8684J . дои : 10.1073/pnas.83.22.8684 . ПМЦ 386995 . ПМИД 3022302 .
- ^ Робертсон, HM; Маклауд, Э.Г. (1993). «Пять основных подсемейств морских мобильных элементов у насекомых, включая средиземноморскую плодовую мушку и родственных ей членистоногих». Молекулярная биология насекомых . 2 (3): 125–39. дои : 10.1111/j.1365-2583.1993.tb00132.x . ПМИД 9087550 . S2CID 11093292 .
- ^ Лохе А.Р., Морияма Э.Н., Лидхольм Д.А., Хартл Д.Л. (январь 1995 г.). «Горизонтальная передача, вертикальная инактивация и стохастическая потеря мобильных элементов, подобных морским» . Мол. Биол. Эвол . 12 (1): 62–72. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a040191 . ПМИД 7877497 .
- ^ Лампе диджей, диджей Уизерспун, Сото-Адамес Ф.Н., Робертсон Х.М. (апрель 2003 г.). «Недавний горизонтальный перенос морских транспозонов подсемейства mellifera в линии насекомых, представляющие четыре разных отряда, показывает, что отбор действует только во время горизонтального переноса» . Мол. Биол. Эвол . 20 (4): 554–62. дои : 10.1093/molbev/msg069 . ПМИД 12654937 .
- ^ Мандал ПК, Казазян Х.Х. (октябрь 2008 г.). «SnapShot: транспозоны позвоночных» . Клетка . 135 (1): 192–192.e1. дои : 10.1016/j.cell.2008.09.028 . ПМИД 18854165 . S2CID 82147 .
- ^ Карлтон Дж.М., Хирт Р.П., Сильва Дж.К. и др. (январь 2007 г.). «Проект последовательности генома возбудителя, передающегося половым путем, Trichomonas vaginalis » . Наука . 315 (5809): 207–12. Бибкод : 2007Sci...315..207C . дои : 10.1126/science.1132894 . ПМК 2080659 . ПМИД 17218520 .
- ^ Миски, К.; Папп, Б.; Мейтс, Л.; Синзелле, Л.; Келлер, Х.; Изсвак, З.; Ивикс, З. (2 апреля 2007 г.). «Древний мореплаватель снова плывет: транспозиция человеческого элемента Hsmar1 с помощью реконструированной транспозазы и активность белка SETMAR на концах транспозона» . Молекулярная и клеточная биология . 27 (12): 4589–4600. дои : 10.1128/MCB.02027-06 . ПМК 1900042 . ПМИД 17403897 .
- ^ Гил, Эстель; Босх, Ассумпчо; Лампе, Дэвид; Лискано, Хосе М.; Пералес, Хосе К.; Данос, Оливье; Шильон, Мигель; Кордо, Ришар (11 сентября 2013 г.). «Функциональная характеристика транспозона Hsmar2 человека-моряка» (PDF) . ПЛОС ОДИН . 8 (9): е73227. Бибкод : 2013PLoSO...873227G . дои : 10.1371/journal.pone.0073227 . ПМК 3770610 . ПМИД 24039890 .
- ^ Хартл, Д. (2001). «Открытие мобильного элемента моряка» . Генетика . 157 (2): 471–476. дои : 10.1093/генетика/157.2.471 . ПМК 1461507 . ПМИД 11156971 .
- ^ Лампе, диджей; Акерли, Би Джей; Рубин, Э.Дж.; Мекаланос, Джей Джей; Робертсон, HM (1999). «Гиперактивные транспозазные мутанты морского транспозона Himar1» . Труды Национальной академии наук . 96 (20): 11428–11433. Бибкод : 1999PNAS...9611428L . дои : 10.1073/pnas.96.20.11428 . ПМК 18050 . ПМИД 10500193 .
- ^ Гомульский, Л.М.; Торти, К; Бониццони, М; Моралли, Д; Раймонди, Э; Кэпи, П; Гаспери, Г; Малакрида, Арканзас (декабрь 2001 г.). «Новое базальное подсемейство морских элементов у Ceratitis rosa и других тефритидных мух». Журнал молекулярной эволюции . 53 (6): 597–606. Бибкод : 2001JMolE..53..597G . дои : 10.1007/s002390010246 . ПМИД 11677619 . S2CID 21289272 .
- ^ Шао, Х; Ту, З (ноябрь 2001 г.). «Расширение разнообразия суперсемейства IS630-Tc1-mariner: открытие уникального транспозона DD37E и реклассификация транспозонов DD37D и DD39D» . Генетика . 159 (3): 1103–15. дои : 10.1093/генетика/159.3.1103 . ПМЦ 1461862 . ПМИД 11729156 .
- ^ Смит, А.Ф.; Риггс, AD (20 февраля 1996 г.). «Тигры и окаменелости ДНК-транспозонов в геноме человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (4): 1443–8. дои : 10.1073/pnas.93.4.1443 . ПМК 39958 . ПМИД 8643651 .
- ^ Казола, К; Хакс, Д; Фешотт, К. (январь 2008 г.). «Конвергентное приручение пого-подобных транспозаз в белки, связывающие центромеры, у делящихся дрожжей и млекопитающих» . Молекулярная биология и эволюция . 25 (1): 29–41. дои : 10.1093/molbev/msm221 . ПМК 2268608 . ПМИД 17940212 .