Посещений:
ТРАНСПОЗОНЫ

Tn7: SMARTER THAN WE THOUGHT

Joseph E. Peters & Nancy L. Craig
Nature Reviews Molecular Cell Biology 2, 806 -814 (2001)



Рис.1 Tn7 has two pathways of transposition to facilitate its safe propagation in diverse hosts.


Рис.2 The structure of Tn7.


Рис.3 TnsA and TnsB form a heteromeric transposase that excises the transposon through double-stranded DNA breaks.


Рис.4 TnsABC+E-mediated transposition occurs with an orientation bias in the direction of DNA replication.


Рис.5 TnsABC+E targets structures associated with lagging-strand DNA synthesis


Рис.6 TnsD interacts with the attTn7 DNA sequence to recruit the TnsABC machinery to direct transposition into a single site in the bacterial chromosome.


Рис.7 Several similarities between target-site selection promoted by TnsD and triplex DNA implicate a crucial role for target DNA structure in transposition.


Box.1 Transposon immunity



Transposons - класс мобильных генетических элементов - широко распространен в природе, присутствуют практически в каждом организме. Бактериальный транспозон Tn7 вызывает особый интерес из-за его способности использовать несколько различного типа сайты-мишени. Наиболее частой мишенью - местом избирательного пути Tn7 служит его дисперсия среди бактериальной популяции с помощью направленных инсерций в плазмиды.
Tn7 белки TnsA, TnsB, и TnsC служат стержнем machinery для транспозиции Tn7. TnsA и TnsB сотрудничают для образования transposase. TnsC является регулятором активности transposase, обеспечивая коммуникации между TnsAB transposase и альтернативными target-site выбирающими белками, TnsD and TnsE.
Если используется белок TnsE со стержневой TnsABC machinery, то Tn7 преимущественно направляет инсерции в conjugable плазмиды, которые м. перемещаться между клетками. Взаимодействие между TnsE и структурой, которая ассоцирует с репликацией lagging-strand ДНК, является, по-видимому, критической для распознавания мишеней на этом пути.
Если белок TnsD используется со стрежневой machinery, то инсерции направляются в одиночный сайт бактериальной хромосомы, называемый attTn7. Этот сайт высоко законсервирован среди бактериальных хромосом. TnsD специфически распознает attTn7 и индуцирует distortion на 5' конце сайта связывания, которыйЮ по-видимому, является критическим для рекрутирования TnsC. Установлено, что TnsC м. формировать платформу ниже мишени ДНК, чтобы воспринимать и активировать TnsAB transposase to carry out recombination.
TnsC действует ка регулятор Tn7 транспозиции из-за его способности взаимодействовать как с TnsAB transposase так и с ДНК-мишенью, которая связывается с помощью TnsD или TnsE. TnsC ответственен также за транспозон иммунитет, процесс, который препятствует образованию инсерций в ДНК мишень, если копия Tn7 уже располагается в этой ДНК. TnsC м. использовать механизм, сходный с Ras молекулярным переключением, чтобы сбплансировать различные "Вкл" and "Выкл" сигналы, которые контролируют транспозицию.

THE OUTS AND INS OF TRANSPOSITION: FROM MU TO KANGAROO
M. Joan Curcio, Keith M. Derbyshire
Nature Reviews Molecular Cell Biology 4, No 11, 865 -877 (2003); doi:10.1038/nrm1241




Рис.1.  | Transposons move in different ways.


Рис.2.  | DDE-transposases excise their transposon DNA by different mechanisms.


Рис.3.  | Y2-transposases form phosphotyrosine linkages during transposition.


Рис.4.  | Tyrosine and serine transposition involves a series of protein–DNA covalent intermediates.


Рис.5.  | TP-retrotransposons insert by reverse-transcribing RNA into a target.


Box 1  | V(D)J recombination and transposition


Box 2  | Reverse transcription of LTR-retrotransposon RNA

Links

DATABASES
Swiss-Prot: Hin invertase | λ-integrase | RAG1 | RAG2 | TnsA | TnsB | TnsC | TnsD | TnsE | γδ-resolvase

FURTHER INFORMATION
ACLAME Database | Flybase, Drosophila Transposons, Transgene Constructs, and Insertions | IS Database | Swiss-Prot keyword, Transposition
Transposons are ubiquitous in prokaryotic and eukaryotic organisms and are major determinants of genome structure. Transposition — the movement of discrete segments of DNA without a requirement for homology — occurs by a handful of mechanisms that are used over and over again in different combinations. Understanding these mechanisms provides an important key to unlocking the secrets of genome organization and evolution.

  • Приблизительно 40% генома человека, мыши, риса составлют повторяющиеся элементы.
  • Механизмы, с помощью которых эти элементы перемещаются и вызывают хромосомные перестройки установлены на транспозонах, обнаруженных в модельных организмах.
  • Транспозоны м.б. организованы в 5 семейств на базе кодируемых ими transposases. Хотя механистические детали транспозиции определены для относительно небольшого числа элементов, организация транспозонов, базируеющаяся на их возможном каталитическом механизме, всё ещё изучена недостаточно.
  • DDE-транспозоны кодируют transposase, которая имеет родственный аминокислотный мотив (DDE мотив), который формирует активный сайт transposase ответственен за скоординированные ступени разрезания и соединения при транспозиции.
  • Tyrosine (Y)-транспозоны кодируют transposases, которые родственны tyrosine recombinases, которые обчно способствуют сайт-специфической рекомбинации. Эти элементы переносятся, используя active-site tyrosine для вырезания транспозона и нахождения ДНК. Важно, что Y-transposases лишены сайт-специфичности, характерной для их сацт-специфичных кузин, а , следовательно, они способны вставлятся во множество разнообразных мест.
  • Serine (S)-транспозоны, недавно открытые элементы, кодируют transposases, которые родственны сацт-специфическим serine recombinases. Как и в случае Y-transposases, считается, что способность S-transposases распознавать разные последовательности позволяет S-транспозонам вставляться в неродственные мишени.
  • Y2-транспозоны (или rolling-circle транспозоны) перемещаются с помощью механизма, который напоминает rolling-circle репликацию многих бактериальных плазмид и фагов. Y2-transposase содержит несколько мотивов (включая пары тирозиновых остатков), которые законсервированы среди rolling-circle репликационных белков плазмид и фагов, которые выждны для связывания и катализа ДНК.
  • Target-primed (TP)-ретротранспозоны используют комбинацию активностей обратной транскриптазы и эндонуклеазы, чтобы обратно транскрипбировать копию РНК своего генома непосредственно в мишень.


    • Сайт создан в системе uCoz