トランスポゾンとレトロトランスポゾンの比較

トランスポゾンとレトロトランスポゾンはDNAの遺伝的構成要素であり、両者は全く異なるものである。これらの遺伝物質は、種によって異なる割合で存在し、その機能によって、突然変異やその他の表現型的に重要な変化を持つ生物の運命が決定されるのです。トランスポゾンとレトロトランスポゾンは、DNA鎖に位置する特定の遺伝子または遺伝子の集合体で、その位置の変化がこれらの結果の主な原因となっています。しかし、本稿では、これらの遺伝子の機能を簡単に説明し、トランスポゾンとレトロトランスポゾンを比較する。

トランスポゾンとは何ですか？

トランスポゾンは、DNA鎖の位置をカットアンドペースト方式で変えることができる興味深いDN**セグメントまたはフラグメントである。このようにトランスポゾンは移動性が高いため、ジャンピング遺伝子と呼ばれている。トランスポゾンは大きく分けて、クラスIトランスポゾンとクラスIIトランスポゾンの2種類があります。一般に、クラスIIはトランスポゾン、クラスIはレトロトランスポゾンと呼ばれる。可動性のあるDN**セグメントが切り貼りされる過程は、トランスポザーゼという酵素によって制御されている。この酵素はトランスポゾンの両端に結合し、DNA鎖のリン酸ジエステル結合を切断してトランスポゾンを分離し、目的の位置に移動して新しい位置で結合させる。しかし、トランスポゾンの中には、単に塩基配列が標的部位と相容れないために、特定の位置にしか移動できないものもあるので、この過程は興味深い。一本鎖の片方の塩基配列が他方の塩基配列と同じ遺伝子は、粘着端を持つトランスポゾンであり、このトランスポゾンは標的DNA鎖中の粘着端と同じ塩基配列を持つ部位に結合することができるからである。しかし、このような遺伝子の移動は、遺伝子型や生物学的表現型の変化を引き起こす可能性があります。科学者たちはトランスポゾンを発明し、遺伝子組み換えの食品や生物を自分たちの好みに合わせてカスタマイズしてきた。1940年代にバーバラ・マクリントックがトランスポゾンを発明して以来、多収穫の作物、薬効のある抗生物質、家畜などが好んで利用されるようになった。

レトロトランスポゾンとは何ですか？

レトロトランスポゾンは、コピー＆ペーストのメカニズムでゲノム中を移動するトランスポゾンの最初のクラスである。レトロトランスポゾンの移動機構は、DNA鎖から遺伝子断片をRNAにコピーし、RNAコピーを標的部位に移動させ、逆転写酵素を用いてRNA配列をDNAに転写し、ゲノムDNA鎖の新しい位置に遺伝子*2を移動させるなど、いくつかの大きなステップを経て行われる。これらの逆転写トランスポゾンは、通常、両端に約1000塩基対の長い末端反復配列を持っており、この反復配列がこれらの遺伝子の認識特徴として利用される。これらの遺伝子はゲノム内で容易に増幅され、ヒトゲノムに占めるレトロトランスポゾンの比率は約50％である。エイズウイルス、HIVウイルス、T細胞白血病ウイルスはすべてRNAゲノムの中にレトロトランスポゾンを持っているので、これらは非常に危険である。実際、これらのウイルスは逆転写酵素とインテグラーゼによって、ヒトのDNA鎖のどの部分にもレトロトランスポゾンを結合させることができるのである。インテグラーゼはクラスIIトランスポゾンと同じように機能する。