레트론

Retron
RetroN과 혼동하지 말 것.
레트론 msr RNA
RF00170.jpg
msr의 예측된 2차 구조 및 시퀀스 보존
식별자
기호.메시지
RfamRF00170
기타 데이터
RNA형진
도메인박테리아
그렇게SO:0000233
PDB 구조PDBe

레트론은 역전사효소를 코드하는 많은 박테리아의 게놈에서 발견되는 독특한 DNA 배열이며 다중 복사 단일 가닥 DNA라고 불리는 독특한 단일 가닥 DNA/RNA 잡종이다.레트론 msr RNA는 레트론 원소에 의해 생성된 비코드 RNA이며 msDNA 합성의 직접적인 전구체이다.레트론 msr RNA는 스템 루프의 끝에 보존된 구아노신 잔기를 포함하는 특징적인 2차 구조로 접힙니다.레트론 부호화 역전사효소(RT)에 의한 DNA 합성은 작은 단일가닥 RNA에 연결된 작은 단일가닥 DNA로 이루어진 DNA/RNA 키메라(Kimera)를 생성한다.RNA 가닥은 보존된 내부 구아노신 잔기의 2' 위치에서 발생하는 2'–5' 포스포디에스테르 결합을 통해 DNA 사슬의 5' 끝에 결합된다.

레트론 오퍼론은 msr, msd 및 ret의 세 가지 위치를 가진 RNA 전사체의 합성을 제어하는 프로모터 배열 P를 가지고 있다.역전사효소인 레트 유전자 생성물은 RNA 전사의 msd/msr 부분을 msDNA로 처리한다.

레트론 요소의 길이는 약 2KB입니다.msDNA 합성에 관여하는 세 개의 loci, msr, msd 및 ret를 포함하는 RNA 전사체의 합성을 제어하는 단일 오퍼론을 포함합니다.msDNA의 DNA 부분은 msd 유전자에 의해 암호화되고, RNA 부분은 msr 유전자에 의해 암호화되며, ret 유전자의 산물은 레트로바이러스와 다른 유형의 레트로 [1]요소에 의해 생성된 RT와 유사한 역전사 효소이다.다른 역전사효소처럼 레트론 RT는 촉매 코어와 관련된 고도로 보존된 tyr-ala-asp-asp(YADD) 염기서열을 포함하여 보존된 아미노산 7개 영역(그림에서 1~7로 표시됨)을 포함합니다.레트 유전자 생성물은 RNA 전사체의 msd/msr 부분을 msDNA로 처리하는 역할을 합니다.

동물 바이러스에서 발견된 이후 수년 동안, 역전사효소는 원핵생물에서 존재하지 않는 것으로 여겨졌다.그러나 현재 RT 인코딩 요소, 즉 레트로 엘리먼트는 다양한 박테리아에서 발견되었다.

  • 레트론은 박테리아에서 발견된 최초의 레트로 요소군이었다. 알려진 레트로 요소의 다른 두 종류는 다음과 같다.
  • 그룹 II 인트론: 그룹 II 인트론은 가장 잘 특징지어지는 박테리아 역원소이며 자율적인 이동성을 보이는 것으로 알려진 유일한 유형이다. 그들은 촉매적인 자기 분열 RNA 구조 내에 인코딩된 RT로 구성되어 있다.II족 인트론 이동성은 2개의 인트론 코드 단백질에 결합된 인트론 [2]라리아트를 포함한 리보핵단백질에 의해 매개된다.
  • Diversity-Generating Retroelement(DGR; 다양성 생성 레트로 요소)입니다.[3]DGR은 이동성이 아니라 DNA [2]서열을 다양화하는 기능을 합니다.예를 들어, DGR은 Bordetella의 [4]병원성과 프리라이빙성 사이를 전환합니다.

레트론은 이동성이 없기 때문에 다양한 박테리아 종에서 나타나는 것은 "이기적인 DNA" 현상이 아니다.오히려, 레트론은 숙주 생물에게 선택적인 이점을 주어야 한다.여러 개의 레트론이 특정 단백질 이펙터 코드 유전자 옆의 DNA 영역에 위치한다는 것이 입증되었다.그들의 발현이 활성화되면, 대부분의 이펙터와 그 관련 레트론은 파지 [5]감염을 차단하기 위해 함께 기능합니다.그러나 일부 레트론의 기능은 아직 밝혀지지 않았다.

레트론은 게놈 편집 [6]도구로 개발되고 있다.

레퍼런스

  1. ^ Lampson BC, Inouye M, Inouye S (2005). "Retrons, msDNA, and the bacterial genome" (PDF). Cytogenet Genome Res. 110 (1–4): 491–499. doi:10.1159/000084982. PMID 16093702.
  2. ^ a b Medhekar B, Mille JF (2007). "Diversity-Generating Retroelements". Current Opinion in Microbiology. 10 (4): 388–395. doi:10.1016/j.mib.2007.06.004. PMC 2703298. PMID 17703991.
  3. ^ Simon DM, Zimmerly S (2008). "A diversity of uncharacterized reverse transcriptases in bacteria". Nucleic Acids Res. 36 (22): 7219–7229. CiteSeerX 10.1.1.358.8390. doi:10.1093/nar/gkn867. PMC 2602772. PMID 19004871.
  4. ^ Liu M, Gingery M, Doulatov SR, Liu Y, Hodes A, Baker S, Davis P, Simmonds M, Churcher C, Mungall K, Quail MA, Preston A, Harvill ET, Maskell DJ, Eiserling FA, Parkhill J, Miller JF (2004). "Genomic and Genetic Analysis of Bordetella Bacteriophages Encoding Reverse Transcriptase-Mediated Tropism-Switching Cassettes". J. Bacteriol. 186 (5): 1503–1517. doi:10.1128/JB.186.5.1503-1517.2004. PMC 344406. PMID 14973019.
  5. ^ Millman A, Bernheim A, Stokar-Avihail A, Fedorenko T, Voichek M, Leavitt A, Oppenheimer-Shaanan Y, Sorek R. (2020). "Bacterial Retrons Function In Anti-Phage Defense". Cell. 183 (6): 1551–1561. doi:10.1016/j.cell.2020.09.065.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크)
  6. ^ Simon AJ, Ellington AD, Finkelstein IJ. (2019). "Retrons and their applications in genome engineering". Nucleic Acids Research. 47 (21): 11007–11019. doi:10.1093/nar/gkz865.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크)

외부 링크