Transposons प्रकार और विशेषताओं

transposons या ट्रांसपेरेंट तत्व डीएनए के टुकड़े हैं जो जीनोम में अपना स्थान बदल सकते हैं। चलती की घटना को ट्रांसपोज़ेशन कहा जाता है और एक ही गुणसूत्र के भीतर एक स्थिति से दूसरी स्थिति में ऐसा कर सकते हैं, या गुणसूत्र को बदल सकते हैं। वे सभी जीनोम में, और एक महत्वपूर्ण मात्रा में मौजूद हैं। वे बैक्टीरिया में, खमीर में, में व्यापक रूप से अध्ययन किया गया है ड्रोसोफिला और मकई में.

इन तत्वों को दो समूहों में विभाजित किया गया है, तत्व के ट्रांसपोजिशन तंत्र को ध्यान में रखते हुए। इस प्रकार, हमारे पास एक आरएनए मध्यवर्ती (राइबोन्यूक्लिक एसिड) का उपयोग करने वाले रेट्रोट्रांस्पोन्स हैं, जबकि दूसरा समूह डीएनए मध्यवर्ती का उपयोग करता है। यह अंतिम समूह ट्रांसपोन्सन हैं सेंसस सस् ट.

एक अधिक हाल ही में और विस्तृत वर्गीकरण तत्वों की सामान्य संरचना, समान रूपांकनों के अस्तित्व और डीएनए और अमीनो एसिड की पहचान और समानता का उपयोग करता है। इस तरह, ट्रांसक्लायॉरी तत्वों के उपवर्ग, सुपरफैमिली, परिवार और सबफैमिली को परिभाषित किया जाता है.

सूची

• 1 ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य
• 2 सामान्य विशेषताएं
  • २.१ बहुतायत
• ट्रांसपोसॉन के 3 प्रकार
  • 3.1 कक्षा 1 के तत्व
  • 3.2 कक्षा 2 के तत्व
• 4 मेजबान को कैसे प्रभावित करता है?
  • 4.1 आनुवंशिक प्रभाव
• 5 प्रयोज्य तत्वों के कार्य
  • 5.1 जीनोम के विकास में भूमिका
  • 5.2 उदाहरण
• 6 संदर्भ

ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य

मकई में किए गए अनुसंधान के लिए धन्यवाद (ज़िया माया) 1940 के दशक के मध्य में बारबरा मैक्लिंटॉक द्वारा, पारंपरिक दृष्टिकोण को संशोधित करना संभव था कि प्रत्येक जीन का एक विशेष गुणसूत्र में निश्चित स्थान था, और जीनोम में तय किया गया था.

इन प्रयोगों ने यह स्पष्ट किया कि कुछ तत्वों में एक गुणसूत्र से दूसरे में स्थिति बदलने की क्षमता थी.

मूल रूप से, मैकक्लिंटॉक ने "नियंत्रित तत्वों" शब्द को गढ़ा, क्योंकि उन्होंने जीन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित किया था जहां उन्हें डाला गया था। फिर, तत्वों को जंपिंग जीन, मोबाइल जीन, मोबाइल आनुवंशिक तत्व और ट्रांसपोज़न कहा जाता था.

लंबे समय तक, इस घटना को सभी जीवविज्ञानियों द्वारा स्वीकार नहीं किया गया था, और कुछ संदेह के साथ इलाज किया गया था। आजकल, मोबाइल तत्व पूरी तरह से स्वीकार किए जाते हैं.

ऐतिहासिक रूप से, ट्रांसपोज़न को "स्वार्थी" डीएनए के सेगमेंट माना जाता था। 80 के दशक के बाद, यह परिप्रेक्ष्य बदलना शुरू हो गया, क्योंकि संरचनात्मक और कार्यात्मक दृष्टिकोण से, जीनोम में अंतःक्रियाओं के प्रभाव की पहचान करना संभव था।.

इन कारणों के लिए, हालांकि तत्व की गतिशीलता कुछ मामलों में निपुण हो सकती है, यह जीवों की आबादी के लिए फायदेमंद हो सकता है - एक "उपयोगी परजीवी" के अनुरूप।.

सामान्य विशेषताएं

ट्रांसपोज़न डीएनए के विखंडित टुकड़े होते हैं जिनमें एक जीनोम (जिसे "होस्ट" जीनोम कहा जाता है) के भीतर स्थानांतरित करने की क्षमता होती है, आम तौर पर जुटाने की प्रक्रिया के दौरान खुद की प्रतियां बनाते हैं। ट्रांसपोन्सन, उनकी विशेषताओं और जीनोम में उनकी भूमिका की समझ, वर्षों में बदल गई है.

कुछ लेखक मानते हैं कि विभिन्न विशेषताओं के साथ जीन की एक श्रृंखला को नामित करने के लिए एक "ट्रांसपोज़र तत्व" एक छत्र शब्द है। इनमें से अधिकांश के पास केवल उनके स्थानांतरण के लिए आवश्यक अनुक्रम है.

यद्यपि सभी जीनोम के माध्यम से स्थानांतरित करने में सक्षम होने की विशेषता को साझा करते हैं, लेकिन कुछ लोग मूल साइट में खुद की एक प्रति छोड़ने में सक्षम होते हैं, जिससे जीनोम में ट्रांसपेरेंट तत्वों की वृद्धि होती है।.

प्रचुरता

विभिन्न जीवों (सूक्ष्मजीवों, पौधों, जानवरों, अन्य लोगों के बीच) की अनुक्रमण ने दिखाया है कि सभी प्राणियों में ट्रान्सफ़ॉर्मल तत्व मौजूद हैं.

ट्रांसपोसॉन प्रचुर मात्रा में हैं। कशेरुकियों के जीनोम में, वे जीव के सभी आनुवंशिक पदार्थों के 4 से 60% तक कब्जा करते हैं, और उभयचरों में और मछली के एक निश्चित समूह में, ट्रांसपोसॉन बेहद विविध हैं। चरम मामले हैं, जैसे कि मकई, जहां ट्रांसपोंसन्स इन पौधों के जीनोम का 80% से अधिक बनाते हैं.

मनुष्यों में, ट्रांसफ़ॉर्मल तत्वों को लगभग 50% की बहुतायत के साथ जीनोम में सबसे प्रचुर मात्रा में घटक माना जाता है। उनकी उल्लेखनीय बहुतायत के बावजूद, वे आनुवंशिक स्तर पर जो भूमिका निभाते हैं, वह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है.

इस तुलनात्मक आकृति बनाने के लिए, आइए कोडिंग डीएनए अनुक्रमों को ध्यान में रखें। इन्हें एक संदेशवाहक आरएनए में अंतरण किया जाता है जिसका अंत में प्रोटीन में अनुवाद किया जाता है। प्राइमेट्स में, कोडिंग डीएनए जीनोम का केवल 2% कवर करता है.

ट्रांसपोज़न के प्रकार

आम तौर पर, जीन के द्वारा जिस तरीके से उन्हें जुटाया जाता है, उसके हिसाब से ट्रांसफ़ॉर्मेट तत्वों को वर्गीकृत किया जाता है। इस तरह, हमारे पास दो श्रेणियां हैं: कक्षा 1 के तत्व और कक्षा 2 के.

कक्षा 1 के तत्व

उन्हें आरएनए तत्व भी कहा जाता है, क्योंकि जीनोम में डीएनए तत्व आरएनए की एक प्रति में प्रेषित होता है। फिर, आरएनए कॉपी को एक और डीएनए में बदल दिया जाता है जिसे मेजबान के जीनोम के लक्ष्य स्थल में डाला जाता है.

उन्हें रेट्रो-तत्वों के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि उनके आंदोलन को आरएनए से डीएनए तक आनुवंशिक जानकारी के रिवर्स प्रवाह द्वारा दिया जाता है.

जीनोम में इस प्रकार के तत्वों की संख्या बहुत अधिक है। उदाहरण के लिए, अनुक्रम ALU मानव जीनोम में.

ट्रांसपोज़िशन रेप्लिकेटिव प्रकार का होता है, अर्थात् घटना के बाद अनुक्रम बरकरार रहता है.

कक्षा 2 के तत्व

कक्षा 2 के तत्वों को डीएनए तत्वों के रूप में जाना जाता है। इस श्रेणी में ऐसे ट्रांसपोंस आते हैं जो एक मध्यस्थ की आवश्यकता के बिना खुद से एक स्थान से दूसरे स्थान पर जाते हैं.

ट्रांसपोज़िशन रेप्लिटिव प्रकार का हो सकता है, जैसा कि कक्षा I के तत्वों के मामले में, या यह रूढ़िवादी हो सकता है: तत्व घटना में विभाजित होता है, इसलिए ट्रांसपोज़र तत्वों की संख्या में वृद्धि नहीं होती है। बारबरा मैक्लिंटॉक द्वारा खोजी गई वस्तुएँ कक्षा 2 की थीं.

ट्रांसपोज़िशन होस्ट को कैसे प्रभावित करता है?

जैसा कि हमने उल्लेख किया है, ट्रांसपोसॉन ऐसे तत्व हैं जो एक ही गुणसूत्र के भीतर जा सकते हैं, या एक अलग से कूद सकते हैं। हालांकि, हमें खुद से पूछना चाहिए कि कैसे फिटनेस स्थानान्तरण घटना के कारण व्यक्ति के। यह अनिवार्य रूप से उस क्षेत्र पर निर्भर करता है जहां तत्व का ट्रांसपोज़ किया जाता है.

इस प्रकार, जुटाना सकारात्मक रूप से या नकारात्मक रूप से मेजबान को प्रभावित कर सकता है, या तो एक जीन को निष्क्रिय करके, जीन की अभिव्यक्ति को संशोधित करने या नाजायज पुनर्संयोजन को प्रेरित करता है.

अगर द फिटनेस यजमान का अस्तित्व बहुत कम हो गया है, इस तथ्य का ट्रांसपोसॉन पर प्रभाव पड़ेगा, क्योंकि जीव का अस्तित्व इसके प्रति गंभीर है.

इस कारण से, मेजबान में और ट्रांसपोज़न में कुछ रणनीतियों की पहचान की गई है जो ट्रांसपोज़न के नकारात्मक प्रभाव को कम करने में मदद करते हैं, एक संतुलन प्राप्त करते हैं.

उदाहरण के लिए, कुछ ट्रांसपोंसनों को उन क्षेत्रों में डाला जाना चाहिए जो जीनोम में आवश्यक नहीं हैं। इस प्रकार, श्रृंखला प्रभाव संभवतः न्यूनतम है, जैसा कि हेट्रोक्रोमैटिन क्षेत्रों में है.

मेजबान की ओर से, रणनीतियों में डीएनए मेथिलिकरण शामिल है, जो ट्रांसपेरेंट तत्व की अभिव्यक्ति को कम करता है। इसके अलावा, कुछ हस्तक्षेप करने वाले आरएनए इस काम में योगदान कर सकते हैं.

आनुवंशिक प्रभाव

ट्रांसपोज़िशन दो मौलिक आनुवंशिक प्रभावों की ओर जाता है। सबसे पहले, वे उत्परिवर्तन का कारण बनते हैं। उदाहरण के लिए, माउस में सभी आनुवांशिक उत्परिवर्तन का 10% प्रतिगमन के प्रत्यारोपण का परिणाम है, जिनमें से कई कोडिंग या नियामक क्षेत्र हैं.

दूसरा, ट्रांसपोज़न नाजायज पुनर्संयोजन की घटनाओं को बढ़ावा देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप जीन या पूरे गुणसूत्रों का पुन: संयोजन होता है, जो आम तौर पर उनके साथ आनुवंशिक सामग्री को हटाते हैं। यह अनुमान है कि मनुष्यों में आनुवंशिक विकार (जैसे वंशानुगत ल्यूकेमिया) का 0.3% इस तरह से उत्पन्न हुआ.

यह माना जाता है कि की कमी फिटनेस मलबे की उत्परिवर्तन के कारण मेज़बान, मुख्य कारण है कि ट्रांसपेरेंट तत्व पहले से कहीं अधिक प्रचुर मात्रा में नहीं हैं.

प्रयोज्य तत्वों के कार्य

मूल रूप से यह सोचा गया था कि ट्रांसपोज़न परजीवी जीनोम थे जिनके मेजबान में कोई कार्य नहीं था। आजकल, जीनोमिक डेटा की उपलब्धता के लिए धन्यवाद, इसके संभावित कार्यों और जीनोम के विकास में ट्रांसपोज़न की भूमिका पर अधिक ध्यान दिया गया है।.

कुछ स्थानिक विनियामक अनुक्रम ट्रांसफ़ॉर्मल तत्वों से प्राप्त हुए हैं और कई कशेरुकी वंशावली में संरक्षित किए गए हैं, साथ ही साथ कई विकासवादी उपन्यासों के लिए जिम्मेदार हैं.

जीनोम के विकास में भूमिका

हाल के शोध के अनुसार, ट्रांसपोज़न का जैविक प्राणियों के जीनोम की वास्तुकला और विकास पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा है.

छोटे पैमाने पर, ट्रांसपोज़न लिंकेज समूहों में परिवर्तन में मध्यस्थता करने में सक्षम हैं, हालांकि उनके और भी अधिक प्रासंगिक प्रभाव हो सकते हैं जैसे कि जीनोमिक भिन्नता में काफी संरचनात्मक परिवर्तन, जैसे विलोपन, दोहराव, व्युत्क्रम, दोहराव और ट्रांसलोकेशन.

यह माना जाता है कि ट्रांसपोंसन्स बहुत महत्वपूर्ण कारक हैं जिन्होंने जीनोम के आकार और यूकेरियोटिक जीवों में उनकी रचना को आकार दिया है। वास्तव में, जीनोम के आकार और ट्रांसपेरेंट तत्वों की सामग्री के बीच एक रैखिक संबंध है.

उदाहरण

ट्रांसपोन्सन भी अनुकूली विकास को जन्म दे सकता है। ट्रांसपोज़न के योगदान का सबसे स्पष्ट उदाहरण प्रतिरक्षा प्रणाली का विकास और अपरा में गैर-कोडिंग तत्वों के माध्यम से और स्तनधारी मस्तिष्क में ट्रांसक्रिप्शनल विनियमन है.

कशेरुकाओं की प्रतिरक्षा प्रणाली में, एंटीबॉडी के बड़ी संख्या में से प्रत्येक तीन अनुक्रमों (वी, डी और जे) के साथ एक जीन द्वारा निर्मित होता है। ये क्रम शारीरिक रूप से जीनोम में अलग हो जाते हैं, लेकिन वे प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के दौरान VDJ पुनर्संयोजन नामक एक तंत्र के माध्यम से एक साथ आते हैं।.

1990 के दशक के अंत में, शोधकर्ताओं के एक समूह ने पाया कि वीडीजे बंधन के लिए जिम्मेदार प्रोटीन जीन के साथ एन्कोडेड थे RAG1 और RAG2. इनमे इन्ट्रोन्स की कमी थी और यह डीएनए लक्ष्य में विशिष्ट अनुक्रमों के संक्रमण का कारण बन सकता था.

इंट्रोन्स की कमी एक दूत आरएनए के रेट्रोट्रांसपोजिशन द्वारा प्राप्त जीन की एक सामान्य विशेषता है। इस अध्ययन के लेखकों ने सुझाव दिया कि कशेरुकाओं की प्रतिरक्षा प्रणाली ट्रांसपोज़न के लिए धन्यवाद पैदा करती है जिसमें जीन के पूर्वज शामिल थे RAG1 और RAG2.

यह अनुमान है कि स्तनधारियों के वंश में कुछ 200,000 सम्मिलन शामिल किए गए हैं.

संदर्भ

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