Retrotransposão

Retrotransposões LTR, retrotransposões não-LTR contêm genes para transcriptase reversa, proteína de ligação RNA, nuclease, e às vezes domínio H de ribonuclease, mas faltam-lhes as repetições terminais longas. As proteínas de ligação do RNA ligam o RNA-transposicion intermediário e nucleases são enzimas que quebram ligações de fosfodiester entre nucleotides em ácidos nucléicos. Ao invés de LTRs, retrotransposons não-LTR têm repetições curtas que podem ter uma ordem invertida de bases próximas umas das outras além de repetições diretas encontradas em retrotransposons LTR que é só uma seqüência de bases se repetindo.

Embora eles sejam retrotransposons, eles não podem realizar transcrição reversa usando um intermediário de transposição de RNA da mesma forma que retrotransposons LTR. Esses dois componentes-chave dos retrotransposons ainda são necessários, mas a forma como são incorporados nas reações químicas é diferente. Isto porque, ao contrário dos retrotransposons LTR, os retrotransposons não LTR não contêm sequências que ligam o RNA.

Casam na sua maioria em dois tipos – LINEs e SINEs. Os elementos SVA são a exceção entre os dois, pois compartilham semelhanças com ambos LINEs e SINEs, contendo elementos Alu e números diferentes da mesma repetição. SVAs são mais curtas que LINEs mas mais longas que SINEs.

Embora historicamente vistas como “ADN Lixo”, a pesquisa sugere que em alguns casos, tanto LINEs quanto SINEs foram incorporados a novos genes para formar novas funções.

LINEsEditar

Quando uma LINE é transcrita, a transcrição contém um promotor de RNA polimerase II que assegura que as LINEs podem ser copiadas em qualquer local em que se insiram. RNA polimerase II é a enzima que transcreve genes em transcrições de mRNA. Os fins das transcrições de LINE são ricos em múltiplas adeninas, as bases que são adicionadas no final da transcrição para que as transcrições de LINE não sejam degradadas. Esta transcrição é o intermediário de transposição do RNA.

O intermediário de transposição do RNA move-se do núcleo para o citoplasma para tradução. Isto dá as duas regiões codificadoras de uma LINHA que, por sua vez, se liga de volta ao RNA de onde é transcrita. O RNA da LINHA então volta ao núcleo para inserir no genoma eucariótico.

LINHAS inserem-se em regiões do genoma eucariótico que são ricas em bases AT. Nas regiões AT a LINE usa seu nucleo para cortar um filamento do DNA eucariótico de dupla cadeia. A sequência rica em adenina em pares de bases de transcrição LINE com o cordão cortado para sinalizar onde a LINE será inserida com grupos hidroxila. A transcriptase reversa reconhece estes grupos hidroxil para sintetizar retrotransposição LINE onde o ADN é cortado. Como nos retrotransposões LTR, esta nova LINE inserida contém informações do genoma eucariótico para que possa ser copiada e colada facilmente em outras regiões genômicas. As sequências de informação são mais longas e variáveis do que as dos retrotransposões LTR.

Muitas cópias LINE têm comprimento variável no início porque a transcrição inversa normalmente pára antes da síntese do ADN estar completa. Em alguns casos isto causa a perda do promotor de RNA polimerase II, de modo que LINEs não podem transpor mais.

Estrutura genética de LINE1 e SINEs murinos. Fundo: estrutura proposta dos complexos L1 RNA-proteína (RNP). As proteínas ORF1 formam trimers, exibindo ligação de RNA e atividade de chaperone de ácido nucléico.

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Edito humano L1

LINE-1 (L1) retrotransposições constituem uma porção significativa do genoma humano, com uma estimativa de 500.000 cópias por genoma. A codificação de genes para LINE1 humana geralmente tem sua transcrição inibida por grupos metilo que se ligam ao seu DNA realizado por proteínas PIWI e enzimas DNA methyltransferases. A retrotransposição L1 pode perturbar a natureza dos genes transcritos ao se colar dentro ou perto de genes que, por sua vez, podem levar a doenças humanas. Os LINE1 só podem retrotransposir em alguns casos para formar estruturas cromossômicas diferentes, contribuindo para diferenças na genética entre os indivíduos. Há uma estimativa de 80-100 L1s ativos no genoma de referência do Projeto Genoma Humano, e um número ainda menor de L1s dentro desses L1s ativos retrotranspõem frequentemente. As inserções de L1 têm sido associadas à tumorigenese ativando genes oncogenes e supressores tumorais relacionados ao câncer.

Cada LINE1 humano contém duas regiões a partir das quais os produtos gênicos podem ser codificados. A primeira região codificadora contém uma proteína de zíper leucina envolvida nas interações proteína-proteína e uma proteína que se liga ao terminal dos ácidos nucléicos. A segunda região codificadora tem uma nuclease purina/pirimidina, transcriptase reversa e proteína rica em aminoácidos cisteínas e histidinas. O fim da LINHA humana1, como com outras retrotransposições é rica em adenina.

SINEsEdit

SINEs são muito mais curtos (300bp) que as LINEs. Eles compartilham similaridade com genes transcritos por RNA polimerase II, a enzima que transcreve genes em transcrições de mRNA, e a seqüência de iniciação da RNA polimerase III, a enzima que transcreve genes em RNA ribossômico, tRNA e outras pequenas moléculas de RNA. SINEs como os elementos MIR de mamíferos têm o gene tRNA no início e adenina no final como em LINEs.

SINEs não codificam uma proteína de transcriptase reversa funcional e dependem de outros transpositores móveis, especialmente LINEs. Os SINEs exploram componentes de transposição de LINE apesar das proteínas de ligação à LINE preferirem a ligação ao RNA da LINE. Os SINEs não podem transpor por si mesmos porque não podem codificar transcrições de SINE. Eles normalmente consistem de partes derivadas de tRNA e LINEs. A porção de tRNA contém um promotor de RNA polimerase III que contém o mesmo tipo de enzima que o RNA polimerase II. Isto assegura que as cópias da LINE seriam transcritas para o RNA para posterior transposição. O componente LINE permanece para que as proteínas de ligação LINE possam reconhecer a parte LINE do SINE.

Elementos de aluEditar

Alus são o SINE mais comum em primatas. São aproximadamente 350 pares de bases de comprimento, não codificam proteínas e podem ser reconhecidos pela enzima de restrição AluI (daí o nome). A sua distribuição pode ser importante em algumas doenças genéticas e cancros. A cópia e colagem do Alu RNA requer a extremidade rica em adenina do Alu e o resto da sequência ligada a um sinal. O Alu, ligado ao sinal, pode então associar-se com ribossomos. LINHA RNA associa com os mesmos ribossomos que o Alu. A ligação ao mesmo ribossoma permite que Alus de SINEs interaja com a LINE. Esta tradução simultânea do elemento Alu e LINE permite a cópia e colagem do SINE.