Tn 10 представляет собой мобильный элемент , который представляет собой последовательность ДНК , способную опосредовать свое собственное перемещение из одного положения в ДНК организма-хозяина в другое. В природе существует ряд различных механизмов транспозиции , но Tn 10 использует нерепликативный механизм вырезания и вставки. [1] транспозаз белок распознает концы элемента и отрежет его от первоначального очага . Белок-ДНК комплекс затем диффундируетот сайта-донора до тех пор, пока случайные столкновения не приведут его в контакт с новым целевым сайтом, где он будет интегрирован. Для выполнения этой реакции белок транспозазы 50 кДа должен разорвать четыре цепи ДНК, чтобы освободить транспозон от донорного сайта, и выполнить реакции обмена двумя цепями для интеграции элемента в целевой сайт. Это оставляет две нити несвязанными в целевом сайте, но белки репарации ДНК хозяина позаботятся об этом. Выбор целевого сайта в основном случайный, но предпочтение отдается последовательности 5'-GCTNAGC-3 '. 6-9 пар оснований, фланкирующих последовательность, также влияют на выбор сайта вставки. [2]
Транспонирование методом вырезания и вставки не приводит к увеличению количества транспозонов как таковых: одна копия находится в начале, а другая - в конце. Если бы это было концом дела, транспозон погиб бы из-за генетического дрейфа и потери копий из-за случайной неудачи в достижении успешной интеграции в целевом сайте. Однако у транспозона есть механизм, благоприятствующий транспозиции сразу после прохождения репликационной вилки, оставляя гемиметилированную копию Tn 10 на каждой сестринской хромосоме . Поскольку транспонирование благоприятно, когда Tn 10является гемиметилированным, транспозон на одной сестринской хромосоме может где-то прыгать на другую хромосому, так что две копии транспозона оказываются на одной хромосоме. [3]
Tn 10 имеет составную структуру и состоит из пары элементов инсерционной последовательности (IS 10 ), фланкирующих пять генов. Только один из элементов IS 10 кодирует функциональную транспозазу. [4] Поскольку концы элемента IS 10 содержат сайты узнавания транспозаз, Tn 10 имеет всего четыре таких сайта. Если транспозаз связывает два сайта распознавания фланговые ап 10 элемента, то IS 10 элемент подвергается транспозиции независимо от большей композиционной структуры. Если транспозаза связывает два крайних сайта узнавания, вся составная структура Tn 10 подвергается транспозиции.
Два из пяти генов, кодируемых центральной частью Tn 10 , tetA и tetR , придают устойчивость к антибиотику тетрациклину . Белок TetA - это отток . Он послужил модельной системой для таких белков и собрал сотни публикаций, проиндексированных в PubMed. Функции трех других генов, jemA , jemB и jemC , неизвестны, но они могут влиять на устойчивость к тяжелым металлам или окислительный стресс . [5]
Транспозаза Tn 10 / IS 10 тесно связана с другим составным транспозоном, Tn 5 / IS 50 , который несет ген устойчивости к канамицину в уникальной (т.е. неповторяющейся) центральной области транспозона.
Транспозон Tn 10 часто используется в генетике для переноса и отбора интересующих генов от одного организма в хромосому другого.
Механизм транспозиции Tn 10 послужил модельной системой и архетипом для механизмов вырезания и вставки. Однако с транспозазой трудно работать in vitro, и транспозаза Tn5 кристаллизовалась первой . Tn 10 был одной из великих лошадок бактериальной генетики в течение многих лет, в течение которых он служил полезным инструментом. Коммерческий набор для транспозиции Tn 5 коммерчески доступен и широко используется в постгеномных технологиях.
Два подробных обзора биологии Tn 10 доступны в виде глав в книге «Мобильная ДНК и мобильная ДНК II». [6] [7]
Ссылки [ править ]
- ^ Бендер Дж, Kleckner Н (июнь 1986). «Генетические доказательства того, что Tn 10 переносится по нерепликативному механизму». Cell . 45 (6): 801–15. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (86) 90555-6 . PMID 3011280 .
- ^ Бендер Дж, Kleckner Н (сентябрь 1992). « Специфичность вставки Tn 10 сильно зависит от последовательностей, непосредственно примыкающих к консенсусной последовательности сайта-мишени» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (17): 7996–8000. DOI : 10.1073 / pnas.89.17.7996 . PMC 49842 . PMID 1325639 .
- ^ Робертс Д, Хупес БК, Маккльюр WR, Kleckner N (ноябрь 1985). « Транспозиция IS 10 регулируется метилированием аденина ДНК». Cell . 43 (1): 117–30. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (85) 90017-0 . PMID 3000598 .
- ^ Фостер TJ, Дэвис М., Робертс DE, Такесита K, Kleckner N (январь 1981). «Генетическая организация транспозона Tn 10 ». Cell . 23 (1): 201–13. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (81) 90285-3 . PMID 6260375 .
- ^ Chalmers R, Sewitz S, Lipkow K, Crellin P (2000) Полная нуклеотидная последовательность Tn 10 " J Bacteriol 182: 2970-2972
- ^ Kleckner N (1989) транспозонов Тп 10 . В: Берг Д.Е., Хау М.М., редакторы. Мобильная ДНК. Вашингтон, округ Колумбия: Американское общество микробиологии. С. 227-268.
- ^ Haniford DB (2002) транспозонов Тп 10 . В: Craig NL, Craigie R, Gellert M, Lambowitz AM, редакторы. Мобильная ДНК II. Вашингтон, округ Колумбия: Американское общество микробиологии. С. 457 - 483.
