Diferența dintre plasmidă și transpozon

Diferența principală - plasmida vs transpozon

Plasmidele și transpozonii sunt două tipuri de elemente genetice mobile care sunt implicate în transferul de material genetic între genom și respectiv cromozomi. Secvențele de inserție (IS) și episomele sunt celelalte tipuri de elemente genetice mobile. O plasmidă este o moleculă extra-cromozomală, auto-replicatoare, care apare în mod natural în bacterii, în timp ce transpozonul este o secvență ADN care se mișcă în jurul unor poziții diferite într-un genom. Plasmidele sunt în mod obișnuit molecule circulare dublu-catenare. Transposonii sunt numiți "genele de sărituri"și pot provoca mutații și modificări ale cantității de ADN din genom. principala diferență între plasmidă și transpozon este asta plasmidul transferă material genetic între genomuri, în timp ce transpozonul transferă materialul genetic între cromozomi din același genom.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este un plasmid
- Definiție, Clase, Caracteristici
2. Ce este un transpozon?
- Definiție, Clase, Caracteristici
3. Care sunt asemănările dintre plasmidă și transpozon
- Schița caracteristicilor comune
4. Care este diferența dintre plasmidă și transpozon
- Compararea diferențelor cheie

Termeni-cheie: Plasmide Col, Plasmide Conjugative, Plasmide Degradante, Transpozioane ADN, Plasmide F, Genuri de Jumping, Elemente Genetice Mobile, Plasmide de Rezistență, Retrotransposone, Transposază, Transposon, Plasmide Virulente

Ce este un plasmid

O plasmidă se referă la un element genetic care se replică independent de cromozomi. Plasmidele sunt molecule ADN circulare dublu-catenare, care apar în citoplasma bacteriilor, arhaide, drojdii și protozoare. Mărimea unei plasmide poate varia de la 1 la 1000 kbp. Unul până la mii de tipuri diferite de plasmide poate fi identificat în diferite tipuri de celule. Funcția principală a plasmidelor în natură este implicarea în conjugare, care este un mecanism de transfer de gene orizontal (HGT). HGT se referă la mișcarea materialului genetic între organisme.

Deși plasmidele sunt prezente în bacterii, ele nu sunt necesare pentru supraviețuirea bacteriilor în condiții normale. Acestea conțin informații necesare rezistenței la antibiotice, rezistenței la metale, fixării azotului și producerii toxinelor. Plasmidele care apar natural pot fi modificate prin in vitro tehnici precum transformarea codului. Plasmidele sunt tipuri de vectori care sunt utilizați ca vehicule pentru a transporta informații genetice la o a doua celulă. Un vector de plasmidă este prezentat în figura 1.

Figura 1: pBR322

Caracteristici ale plasmidelor

Se poate replica în interiorul unei celule
Poate fi ușor izolat din celule
Au un sit de restricție unic pentru una sau mai multe enzime de restricție
Introducerea unei fragmente de ADN străin nu poate modifica proprietățile sale de replicare
Se poate reintroduce secvențial în celule noi și se pot selecta transformanții
Nu apar liber în natură

Clasificarea plasmidelor

Plasmidele pot fi clasificate în mai multe moduri. Pe baza mecanismului de conjugare, plasmidele pot fi clasificate ca plasmide conjugative și neconjugative. Plasmidele conjugative constă dintr-un set de transfer (tra), codificate pentru sexul pili, care promovează conjugarea (reproducerea sexuală) a bacteriilor. Transformarea plasmidelor de la o bacterie la alta are loc prin intermediul pillilor de sex. Plasmidele ne-conjugative sunt transferate cu ajutorul plasmidelor conjugative. Conjugarea bacteriană este prezentată în figura 2.

Figura 2: Conjugarea

Cinci clase de plasmide pot fi, de asemenea, identificate pe baza funcției lor:

F-plasmidele - F plasmide conțin tra. Astfel, ei sunt capabili să-și exprime sexul în timpul conjugării.
Plasmide de rezistență - Rezistențele plasmidelor conțin gene care asigură rezistență la antibiotice sau otrăvuri. Erau istoric cunoscuți ca factori R înainte ca natura plasmidelor să fie înțeleasă.
Plasmide de col - Plasmidii coli conțin gene care codifică bacteriocinele, proteine care pot ucide alte bacterii.
Plasmide degradante - Plasmidele degradante permit digestia substanțelor neobișnuite, cum ar fi toluenul și acidul salicilic.
Plasmide virulente - Plasmidele virulente transformă bacteria într-un agent patogen.

Ce este un transpozon?

Un transpozon se referă la un segment cromozomial care poate fi translocat între ADN-ul cromozomal, plasmidă sau fag. Transposonii sunt, de asemenea, cunoscuți sub numele de elemente transposibile (TE). Transpunerea apare în absența unei secvențe complementare în ADN gazdă. Transposonii generează mutații în genom. În timpul transpunerii, mărimea genomului poate fi crescută sau scăzută. Deoarece transpozonii pot conține gene, ele sunt cunoscute sub numele de gene de salt.

Clasificarea transpozonului

Cele două clase de transpozoni sunt retrotranspoziții și transpozoni ADN. Ciclul de viață al unui retrotransposon este prezentat în figura 3.

Figura 3: Ciclu retropransposionar

retrotransposons transpune printr-un intermediar ARN folosind o metodă "copie și pastă"; o copie ARN a unui segment ADN este făcută la început și apoi este transcrisă invers într-un segment ADN. Repetări terminale lungi (LTR) și repetițiile terminale scurte (RTS) sunt cele două tipuri de retrotranspoziții. Cele mai multe retrotranspozone sunt LTR-uri. LTR transpozonul prezintă o structură și o funcție similare cu retrovirusurile. Un transpozon LTR este prezentat în figura 4.

Figura 4: Transposon LTR

Transposonii ADN transpune printr-o metodă "taie-și-paste"; un transpozon este tăiat dintr-o poziție a genomului și inserat într-o altă poziție. Transpoză este enzima implicată în transpunerea ADN. Este prezentat un transpozon ADN bacterian figura 5.

Figura 5: Transposon ADN bacterian

Transposoarele ADN sunt flancate de două repetări inversate terminale (TIR), care sunt recunoscute de către transpoză pentru excizie. După inserție, ADN-ul din site-ul țintă este duplicat, formând duplicări ale siturilor țintă (TSD). Mecanismul transpunerii ADN este prezentat în figura 6.

Figura 6: Transpunerea ADN-ului

În ambele clase de transpozoni, elementele non-autonome care nu codifică proteinele cerute de mobilizarea transpozonului pot fi prezente. Prin urmare, aceste transpozoni sunt probabil dependente de transpozonii autonomi pentru mobilitatea lor. De exemplu,elementele transpozabile inversate-repetate miniatură (acarienii) sunt elemente scurte (80-500 bp) de tip transpozon ADN. Ele sunt prezente în principal în eucariote, în special în speciile de plante. Deși au TIR-uri și sunt flancate de TSD-uri, MITE-urile nu au gena de codificare a transposazei. Astfel, MITEs sunt probabil dependente de transpozonii autonomi ai ADN pentru mobilizarea lor.

Asemănări între plasmidă și transpozon

Plasmida și transpozonul sunt două tipuri de elemente genetice mobile, implicate în transferul de material genetic între genomi și, respectiv, cromozomi.
Ambele plasmide și transpozone sunt alcătuite din ADN dublu catenar.
Ambele plasmide și transpozonii sunt prezente în mod natural în celule.

Diferența dintre plasmidă și transpozon

Definiție

Plasmida: O plasmidă se referă la un element genetic care se replică independent de cromozomi.

transposon: Un transpozon se referă la un segment cromozomial care poate fi translocat între ADN-ul cromozomial, plasmidic sau fag.

Semnificaţie

Plasmida: O plasmidă este o moleculă ADN extra-cromozomială, auto-replicatoare, care apare în mod natural în bacterii.

transposon: Transposonul este o secvență ADN care se mișcă în jurul unor poziții diferite dintr-un genom.

Apariţie

Plasmida: Plasmidele apar în mod natural în bacterii și în unele celule eucariote.

transposon: Transposonii apar în bacterii și în toate celulele eucariote.

Clase

Plasmida: Plasmidele F, plasmidele de rezistență, plasmidele col, plasmidul de degradare și plasmidele de virulență sunt cele cinci clase de plasmide.

transposon: Retroprogozonele și transpozonii ADN sunt cele două clase de transpozoni.

Autoreplicare

Plasmida: Plasmidele se auto-replică în interiorul celulei.

transposon: Transposonii nu sunt segmente ADN auto-replicative.

Trasaturi caracteristice

Plasmida: Plasmidele constau dintr-o origine de replicare, promotor, gene rezistente la antibiotice și situsuri multiple de clonare.

transposon: Transposonii constau dintr-o regiune de codificare pentru transpozază, gene transpozabile și repetări terminale.

Vectorii

Plasmida: Plasmidele sunt utilizate ca vectori pentru a produce ADN recombinant.

transposon: Transposonii sunt utilizați ca vectori pentru a introduce mai multe baze în mutageneza inserției.

Modificări ale genomului

Plasmida: Plasmidele pot fi folosite pentru a introduce noi gene în genomul altui organism.

transposon: Transposonii sunt mutageni care uneori cauzează boli genetice.

Concluzie

Plasmidele și transpozonul sunt două tipuri de elemente genetice mobile care transferă segmente ADN. Ambele plasmide și transpozon sunt prezente în mod natural în celule. Plasmidele sunt molecule de ADN circular, auto-replicative, care se găsesc în principal în bacterii. Acestea pot fi folosite pentru a transfera genele între genomi. Transposonii sunt segmente de ADN care se deplasează în jurul diferitelor poziții din cadrul genomului. Principala diferență între plasmid și transpozon este rolul lor; plasmidul transferă material genetic între genomuri, în timp ce transpozonul transferă materialul genetic între cromozomi din același genom.

Referinţă:

1. "Plasmide". Microbiologie fără limită, disponibilă aici.
2. Muñoz-López, Martín și José L. García-Pérez. "Transpozonii ADN: natura și aplicațiile în genomică". Genomics curent, Bentham Science Publishers Ltd., aprilie 2010, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "PBR322" De Ayacop (+ Yikrazuul) - Muncă proprie (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
2. "Conjugarea" de adenozină - munca proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
3. "Retrotransposons" de Mariuswalter - Muncă proprie (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons
4. "Transposon compozit" De Jacek FH - auto-fabricat, bazat pe Image: Composite transposon.jpg (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
5. "ADN Transposon" De Mariuswalter - Muncă proprie (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons

Ştiinţă