Hvordan finder en mobil DNA-sekvens sit mål?

Mobile DNA-sekvenser, også kendt som transposerbare elementer, bruger forskellige mekanismer til at finde deres målsteder til indsættelse. De specifikke mekanismer kan variere afhængigt af typen af ​​transponerbart element og værtsgenomet, hvori det befinder sig. Her er nogle generelle strategier, der anvendes af mobile DNA-sekvenser til at finde deres målområder:

1. Terminal Inverted Repeats (TIR'er):Mange transponerbare elementer, såsom DNA-transposoner, har terminale inverterede gentagelser (TIR'er) i deres ender. TIR'er fungerer som genkendelsessekvenser, der er specifikt bundet af transposase-enzymer. Transposaser kan genkende og binde til TIR'er, hvilket letter integrationen af ​​det transponerbare element i værtsgenomet.

2. Target Site Duplications (TSD'er):Nogle transposoner, såsom retrotransposoner, genererer target site duplikationer (TSD'er) efter deres integration. TSD'er er korte, direkte gentagelser, der flankerer det indsatte transponerbare element. Transposaser involveret i retrotransposition kan genkende og indsætte det transponerbare element i regioner med specifikke DNA-sekvensmotiver eller strukturelle træk, der muliggør effektiv integration.

3. Homology-Directed Repair (HDR):Visse mobile DNA-sekvenser, især retrotransposoner kendt som LINEs (Long Interspersed Nuclear Elements), kan bruge homologi-dirigeret reparationsmekanismer (HDR) til at finde deres målsteder. HDR muliggør præcis integration af DNA-sekvenser i specifikke regioner af værtsgenomet baseret på sekvenshomologi. LINE'er kan bruge deres egne interne sekvenser eller sekvenser fra andre genomiske regioner som skabeloner for HDR, hvilket muliggør målrettet insertion.

4. Target priming:Nogle retrotransposoner, såsom SINEs (Short Interspersed Nuclear Elements), bruger en proces kaldet target priming til indsættelse. Target priming involverer revers transkriptase-enzymet fra retrotransposonet, der scanner værtsgenomet for specifikke sekvenser, såsom tRNA-gener eller andre SINE-elementer. Revers transkriptase anvender derefter disse sekvenser som primere til at initiere revers transkription af det transposerbare element, hvilket fører til dets integration i den primede placering.

5. Kromatintilgængelighed:Tilgængeligheden af ​​chromatinregioner påvirker også målretningen af ​​mobile DNA-sekvenser. Transposase-enzymer kan udvise præferencer for integration i åbne eller tilgængelige kromatinregioner, hvor DNA'et er mindre tæt pakket. Dette muliggør mere effektiv insertion og integration af det transponerbare element i værtsgenomet.

Det er vigtigt at bemærke, at målretningsmekanismerne for mobile DNA-sekvenser kan være komplekse og variere mellem forskellige klasser og familier af transponerbare elementer. De specifikke målretningspræferencer og -mekanismer kan også udvikle sig over tid, hvilket bidrager til mangfoldigheden og dynamikken i indsættelser af transponerbare element i værtsgenomet.