Razlika med plazmidom in transposonom - Razlika Med

Razlika med plazmidom in transposonom

Glavna razlika - plazmid proti transposonu

Plazmidi in transpozoni sta dve vrsti mobilnih genetskih elementov, ki sodelujeta pri prenosu genskega materiala med genomi oziroma kromosomi. Vstavitvene sekvence (IS) in epizome so druge vrste mobilnih genetskih elementov. Plazmid je ekstra-kromosomska, samo-replikativna molekula DNA, ki se naravno pojavlja v bakterijah, medtem ko je transposon DNA zaporedje, ki se giblje okoli različnih položajev znotraj genoma. Plazmidi so običajno dvoverižne, krožne molekule. Prenosi se imenujejoskakalni geni‘In lahko povzročijo mutacije in spremembo količine DNA v genomu. The glavna razlika med plazmidom in transpozonom genetski material za prenos plazmida med genomi, medtem ko transpozonski prenos genskega materiala med kromosomi znotraj istega genoma.

Pokrita ključna območja

1. Kaj je plazmid
- Definicija, razredi, funkcije
2. Kaj je Transposon
- Definicija, razredi, funkcije
3. Kakšne so podobnosti med plazmidom in transposonom
- oris skupnih funkcij
4. Kakšna je razlika med plazmidom in transposonom
- Primerjava ključnih razlik

Ključni pojmi: Col plazmidi, konjugativna plazmida, razgradne plazmide, transpozoni DNA, F-plazmidi, skakalni geni, mobilni genetski elementi, plazmid, plazmidi odpornosti, retrotransposoni, transposaza, transposon, virulenčni plazmidi


Kaj je plazmid

Plazmid se nanaša na genetski element, ki se replicira neodvisno od kromosomov. Plazmidi so dvo-verižni, krožni molekuli DNA, ki se pojavljajo v citoplazmi bakterij, arhej, kvasovk in protozojcev. Velikost plazmida lahko variira od 1 do 1.000 kbp. V različnih vrstah celic lahko identificiramo enega do tisoč različnih vrst plazmidov. Glavna naloga plazmidov v naravi je vključevanje v konjugacijo, ki je mehanizem horizontalnega prenosa genov (HGT). HGT se nanaša na gibanje genskega materiala med organizmi.

Čeprav so plazmidi prisotni v bakterijah, niso potrebni za preživetje bakterij v normalnih pogojih. Vsebujejo informacije, potrebne za odpornost na antibiotike, odpornost na kovino, fiksacijo dušika in proizvodnjo toksinov. Naravno nastale plazmide lahko modificiramo z in vitro tehnike, kot je pretvorba kode. Plazmidi so vrste vektorjev, ki se uporabljajo kot nosilci za prenos genske informacije v drugo celico. Plazmidni vektor je prikazan v slika 1.


Slika 1: pBR322

Značilnosti plazmidov

  • Lahko se samodejno razmnožuje v celici
  • Lahko se hitro izolira iz celic
  • Imeti edinstveno omejevalno mesto za enega ali več restrikcijskih encimov
  • Vstavitev tujega dela DNA ne sme spremeniti njegovih lastnosti podvajanja
  • Lahko se ponovno vnaša v nove celice in lahko izberemo transformante
  • Ne pojavljajte se prosto v naravi

Klasifikacija plazmidov

Plazmide lahko razvrstimo na več načinov. Na osnovi mehanizma konjugacije lahko plazmide razvrstimo kot konjugativne in nekonjugativne plazmide. Konjugativni plazmidi sestavljen iz niza prenosa (tra) geni, kodirani za seks pili, ki spodbujajo konjugacijo (spolno razmnoževanje) bakterij. Transformacija plazmidov iz ene v drugo bakterijo poteka prek spolnih pilli. Ne konjugativne plazmide prenesemo s pomočjo konjugativnih plazmidov. Bakterijska konjugacija je prikazana v slika 2.


Slika 2: Konjugacija

Na podlagi njihove funkcije lahko identificiramo tudi pet razredov plazmidov:

  • F-plazmidi - vsebujejo F plazmide tra. Tako so sposobni izražati spolne pile med konjugacijo.
  • Rezistenčni plazmidi - Odporni plazmidi vsebujejo gene, ki zagotavljajo odpornost na antibiotike ali strupe. V preteklosti so bili znani kot R-faktorji, preden so razumeli naravo plazmidov.
  • Col plazmidi - Col plazmidi vsebujejo gene, ki kodirajo bakteriocine, beljakovine, ki lahko ubijejo druge bakterije.
  • Razgradni plazmidi - Razgradni plazmidi omogočajo prebavo nenavadnih snovi, kot so toluen in salicilna kislina.
  • Virusni plazmidi - Virusni plazmidi spreminjajo bakterijo v patogen.

Kaj je Transposon?

Transposon se nanaša na kromosomski segment, ki se lahko translocira med kromosomsko, plazmidno ali fagno DNA. Transposoni so znani tudi kot prenosljivi elementi (TE). Prenos poteka v odsotnosti komplementarne sekvence v gostiteljski DNA. Transposoni povzročajo mutacije v genomu. Med prenosom se lahko velikost genoma poveča ali zmanjša. Ker transposoni lahko vsebujejo gene, so ti znani kot skakalni geni.

Klasifikacija Transposona

Dva razreda transposonov sta retrotranspozona in DNA transposoni. Življenjski cikel retrotranspozona je prikazan v slika 3.


Slika 3: Retrotransposon cikel

Retrotranspozoni prenašati s pomočjo RNA vmesnika z uporabo metode „copy-and-paste“; na začetku je narejena kopija RNA segmenta DNA, nato pa je reverzno prepisana v segment DNA. Ponavljajoče se dolge končne točke (LTR) in kratke terminalne ponovitve (STRs) sta dve vrsti retrotranspozonov. Večina retrotranspozonov je LTR. LTR transposon ima podobno strukturo in funkcijo kot retrovirusi. Prenos LTR je prikazan v slika 4.


Slika 4: Prenos LTR

DNA transposoni prenesti s pomočjo metode „cut-and-paste“; transposon se izreže iz enega položaja genoma in vstavi v drugo mesto. Transposaza je encim, ki sodeluje pri prenosu DNA. Transposon bakterijske DNA je prikazan v slika 5.


Slika 5: Transponiranje bakterijske DNA

DNK transposoni so obdani z dvema terminalnima invertiranima ponovitvama (TIR), ki jih transposaza prepozna za ekscizijo. Po vstavitvi se DNK na ciljnem mestu podvoji, pri čemer nastanejo podvajanja ciljnih mest (TSD). Mehanizem prenosa DNA je prikazan v slika 6.


Slika 6: Prenos DNK

V obeh razredih transpozonov so lahko prisotni neavtonomni elementi, ki ne kodirajo proteinov, ki jih zahteva mobilizacija transposona. Zato so ti transpozoni verjetno odvisni od avtonomnih transpozonov za njihovo mobilnost. Kot primer: miniaturni obrnjeni ponavljajoči se elementi (MITE) so kratki (80-500 bp) DNA-podobni elementi. Prisotni so predvsem v evkariontih, zlasti pri rastlinskih vrstah. Čeprav imajo TIR-je in so opremljeni s TSD-ji, MITE-ji nimajo transdoznega kodirnega gena. Zato so MITE-i domnevno odvisni od avtonomnih transposonov DNK za njihovo mobilizacijo.

Podobnosti med plazmidom in transposonom

  • Plazmid in transposon sta dve vrsti mobilnih genetskih elementov, ki sodelujeta pri prenosu genskega materiala med genomi oziroma kromosomi.
  • Plazmidi in transpozoni so sestavljeni iz dvoverižne DNA.
  • Tako plazmidi kot transpozoni se naravno pojavljajo v celicah.

Razlika med plazmidom in transposonom

Opredelitev

Plazmid: Plazmid se nanaša na genetski element, ki se replicira neodvisno od kromosomov.

Prenos: Transposon se nanaša na kromosomski segment, ki se lahko translocira med kromosomsko, plazmidno ali fagno DNA.

Pomembnost

Plazmid: Plazmid je ekstra-kromosomska, samo-replikativna molekula DNA, ki se naravno pojavlja v bakterijah.

Prenos: Transposon je zaporedje DNA, ki se giblje okoli različnih položajev znotraj genoma.

Pojavnost

Plazmid: Plazmidi se naravno pojavljajo v bakterijah in nekaterih evkariontskih celicah.

Prenos: Transposoni se pojavijo v bakterijah in vseh evkariontskih celicah.

Razredi

Plazmid: F plazmidi, rezistenčni plazmidi, col plazmidi, razgradni plazmid in virulentni plazmidi so pet razredov plazmidov.

Prenos: Retrotranspozoni in DNA transposoni so dva razreda transpozonov.

Samopodvajanje

Plazmid: Plazmidi se v celici samodejno razmnožujejo.

Prenos: Transposoni niso samo-replikativni segmenti DNA.

Značilne lastnosti

Plazmid: Plazmidi so sestavljeni iz izvora replikacije, promotorja, genov za odpornost na antibiotike in več mest za kloniranje.

Prenos: Transposoni so sestavljeni iz kodirne regije za transpozazo, prenosljivih genov in terminalnih ponovitev.

Vektorji

Plazmid: Plazmidi se uporabljajo kot vektorji za proizvodnjo rekombinantne DNA.

Prenos: Transposoni so uporabljeni kot vektorji za vstavitev več baz v insercijsko mutagenezo.

Spremembe genoma

Plazmid: Plazmide lahko uporabimo za vstavljanje novih genov v genom drugega organizma.

Prenos: Transposoni so mutageni, ki včasih povzročajo genetske bolezni.

Zaključek

Plazmidi in transposon sta dve vrsti mobilnih genetskih elementov, ki prenašata segmente DNA. Oba plazmida in transposon se naravno pojavljata v celicah. Plazmidi so samo-replikativne, krožne molekule DNA, ki jih najdemo predvsem v bakterijah. Lahko jih uporabimo za prenos genov med genomi. Transposoni so segmenti DNA, ki se gibajo okoli različnih položajev znotraj genoma. Glavna razlika med plazmidom in transpozonom je njihova vloga; plazmidni prenos genskega materiala med genomi, medtem ko transpozonski prenos genskega materiala med kromosomi znotraj istega genoma.

Sklic:

1. “Plazmidi”.