主な違い - プラスミドとトランスポゾン
プラスミドとトランスポゾンは、それぞれゲノムと染色体間の遺伝物質の移動に関与する 2 種類の可動遺伝要素です。挿入配列 (IS) とエピソームは、他の種類の可動遺伝要素です。プラスミドは細菌に自然に存在する染色体外の自己複製 DNA 分子であり、トランスポゾンはゲノム内のさまざまな位置を移動する DNA 配列です。プラスミドは通常、二本鎖の環状分子です。トランスポゾンは「ジャンピング遺伝子」と呼ばれます そしてそれらは、ゲノム内の DNA の量に突然変異や変化を引き起こす可能性があります。 主な違い プラスミドとトランスポゾンの間の違いは、プラスミドがゲノム間で遺伝物質を伝達するのに対し、トランスポゾンは同じゲノム内の染色体間で遺伝物質を伝達することです。 .
対象となる主な分野
1.プラスミドとは
– 定義、クラス、機能
2.トランスポゾンとは
– 定義、クラス、機能
3.プラスミドとトランスポゾンの類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.プラスミドとトランスポゾンの違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:Col プラスミド、接合プラスミド、分解プラスミド、DNA トランスポゾン、F プラスミド、ジャンピング遺伝子、移動性遺伝要素、プラスミド、耐性プラスミド、レトロトランスポゾン、トランスポザーゼ、トランスポゾン、病原性プラスミド
プラスミドとは
プラスミドとは、染色体とは独立して複製する遺伝要素を指します。プラスミドは二本鎖の環状 DNA 分子で、細菌、古細菌、酵母、原生動物の細胞質に存在します。プラスミドのサイズは 1 ～ 1,000 kbp です。 1 から数千の異なるプラスミド タイプが、さまざまなタイプの細胞で識別できます。自然界におけるプラスミドの主な機能は、水平遺伝子伝達 (HGT) のメカニズムである結合に関与することです。 HGT は、生物間の遺伝物質の移動を指します。
プラスミドはバクテリアに存在しますが、通常の条件下でのバクテリアの生存には必要ありません。それらには、抗生物質耐性、金属耐性、窒素固定、および毒素産生に必要な情報が含まれています。天然のプラスミドは in vitro で改変可能 コード変換などの手法。プラスミドは、遺伝情報を 2 番目の細胞に運ぶための媒体として使用されるベクターの一種です。プラスミドベクターは 図 1 に示されています .
図 1:pBR322
プラスミドの特徴
- 細胞内で自己複製できる
- 細胞から容易に分離可能
- 1 つまたは複数の制限酵素に対する固有の制限部位を持っている
- 外来の DNA 断片を挿入しても、その複製特性は変わらない可能性があります
- 新しい細胞に順次再導入でき、形質転換体を選択できます
- 自然界で自由に発生しない
プラスミドの分類
プラスミドはいくつかの方法で分類できます。接合のメカニズムに基づいて、プラスミドは接合性プラスミドと非接合性プラスミドに分類できます。 接合プラスミド 一連の転送 (tra ）細菌の接合（有性生殖）を促進する性線毛のためにコード化された遺伝子。ある細菌から別の細菌へのプラスミドの変換は、性線毛を介して行われます。非接合性プラスミドは、接合性プラスミドの助けを借りて移されます。 図 2 に細菌の結合を示します。
図 2:活用
機能に基づいて、プラスミドの 5 つのクラスも識別できます。
- F プラスミド – F プラスミドには tra. が含まれています。 したがって、抱合中に性線毛を表現することができます。
- 耐性プラスミド – 耐性プラスミドには、抗生物質や毒物に対する耐性を提供する遺伝子が含まれています。それらは、プラスミドの性質が理解される前に、R 因子として歴史的に知られていました。
- Col プラスミド – Col プラスミドには、バクテリオシン (他のバクテリアを殺すことができるタンパク質) をコードする遺伝子が含まれています。
- 分解性プラスミド – 分解性プラスミドは、トルエンやサリチル酸などの異常な物質の消化を可能にします.
- 病原性プラスミド – 病原性プラスミドが細菌を病原体に変えます。
トランスポゾンとは
トランスポゾンとは、染色体、プラスミド、またはファージ DNA 間で移動できる染色体セグメントを指します。トランスポゾンは、転移因子 (TE) とも呼ばれます。 .転位は、宿主 DNA に相補的な配列が存在しない場合に発生します。トランスポゾンはゲノムに突然変異を引き起こします。転位の間、ゲノムのサイズは増加または減少する可能性があります。トランスポゾンには遺伝子が含まれている可能性があるため、ジャンピング遺伝子として知られています。
トランスポゾンの分類
トランスポゾンには、レトロトランスポゾンと DNA トランスポゾンの 2 つのクラスがあります。レトロトランスポゾンのライフサイクルは、図 3 に示されています。
図 3:レトロトランスポゾン サイクル
レトロトランスポゾン 「コピーアンドペースト」法を使用してRNA中間体を介して転置します。最初に DNA セグメントの RNA コピーが作成され、次に DNA セグメントに逆転写されます。長い末端反復 (LTR ) と短い終端反復 (STR) ) は、2 種類のレトロトランスポゾンです。ほとんどのレトロトランスポゾンはLTRです。 LTR トランスポゾンは、レトロウイルスと同様の構造と機能を示します。 LTR トランスポゾンは 図 4 に示されています。
図 4:LTR トランスポゾン
DNA トランスポゾン 「カットアンドペースト」方式による転置。トランスポゾンは、ゲノムのある位置から切り出され、別の位置に挿入されます。トランスポザーゼは、DNA 転移に関与する酵素です。細菌の DNA トランスポゾンを 図 5. に示します。
図 5:細菌 DNA トランスポゾン
DNA トランスポゾンは、切除のためにトランスポザーゼによって認識される 2 つの末端逆方向反復 (TIR) に隣接しています。挿入されると、標的部位の DNA が複製され、標的部位重複 (TSD) が形成されます。 DNA 転位のメカニズムは 図 6 に示されています。
図 6:DNA 転移
どちらのクラスのトランスポゾンにも、トランスポゾンの動員に必要なタンパク質をコードしない非自律要素が存在する可能性があります。したがって、これらのトランスポゾンは、その移動性を自律型トランスポゾンに依存していると考えられます。例として、 ミニチュア逆反復転位因子 (MITE ) 短い (80-500 bp) DNA トランスポゾン様要素です。それらは主に真核生物、特に植物種に存在します。それらはTIRを持ち、TSDに隣接していますが、MITEにはトランスポザーゼコード遺伝子がありません。このように、MITE は動員のために自律的な DNA トランスポゾンに依存していると考えられます。
プラスミドとトランスポゾンの類似点
- プラスミドとトランスポゾンは、それぞれゲノムと染色体間の遺伝物質の移動に関与する 2 種類の可動遺伝要素です。
- プラスミドとトランスポゾンはどちらも二本鎖 DNA で構成されています。
- プラスミドとトランスポゾンはどちらも細胞内に自然に存在します。
プラスミドとトランスポゾンの違い
定義
プラスミド: プラスミドとは、染色体とは独立して複製する遺伝要素を指します。
トランスポゾン: トランスポゾンとは、染色体、プラスミド、またはファージ DNA の間で移動できる染色体セグメントを指します。
意義
プラスミド: プラスミドは染色体外の自己複製 DNA 分子であり、細菌に自然に存在します。
トランスポゾン: トランスポゾンは、ゲノム内のさまざまな位置を移動する DNA 配列です。
発生
プラスミド: プラスミドは、細菌や一部の真核細胞に自然に存在します。
トランスポゾン: トランスポゾンは、細菌およびすべての真核細胞で発生します。
クラス
プラスミド: F プラスミド、耐性プラスミド、col プラスミド、分解性プラスミド、病原性プラスミドは、5 つのクラスのプラスミドです。
トランスポゾン: レトロトランスポゾンと DNA トランスポゾンは、トランスポゾンの 2 つのクラスです。
自己複製
プラスミド: プラスミドは細胞内で自己複製します。
トランスポゾン: トランスポゾンは自己複製可能な DNA セグメントではありません。
特徴
プラスミド: プラスミドは、複製起点、プロモーター、抗生物質耐性遺伝子、および複数のクローニング サイトで構成されます。
トランスポゾン: トランスポゾンは、トランスポザーゼ、転移遺伝子、および末端反復のコード領域で構成されています。
ベクトル
プラスミド: プラスミドは、組換え DNA を生成するためのベクターとして使用されます。
トランスポゾン: トランスポゾンは、挿入変異誘発で複数の塩基を挿入するためのベクターとして使用されます。
ゲノムの変化
プラスミド: プラスミドは、別の生物のゲノムに新しい遺伝子を挿入するために使用できます。
トランスポゾン: トランスポゾンは、遺伝病を引き起こすことがある変異原物質です。
結論
プラスミドとトランスポゾンは、DNA セグメントを転送する 2 種類の可動遺伝要素です。プラスミドとトランスポゾンはどちらも細胞内で自然に発生します。プラスミドは自己複製する環状 DNA 分子で、主に細菌に見られます。それらは、ゲノム間で遺伝子を移すために使用できます。トランスポゾンは、ゲノム内のさまざまな位置を移動する DNA セグメントです。プラスミドとトランスポゾンの主な違いは、その役割です。プラスミドはゲノム間で遺伝物質を伝達しますが、トランスポゾンは同じゲノム内の染色体間で遺伝物質を伝達します。
参照:
1.「プラスミド」。
2. 無限の微生物学、ここから入手可能。ムニョス・ロペス、マルティン、ホセ・L・ガルシア・ペレス。 「DNA トランスポゾン:ゲノミクスにおける自然と応用」。 Current Genomics、Bentham Science Publishers Ltd.、2010 年 4 月、こちらから入手可能。
画像提供:
1. Ayacop (+ Yikrazuul) による「PBR322」 – Commons Wikimedia 経由の自身の作品 (パブリック ドメイン)
2.アデノシンによる「抱合」–コモンズウィキメディア経由の自作（CC BY-SA 3.0）
3.マリウスウォルターによる「レトロトランスポゾン」 – Commons Wikimedia経由の自作 (CC BY-SA 4.0)
4. 「複合トランスポゾン」Jacek FH 著 – Commons Wikimedia 経由の Image:Composite transposon.jpg (CC BY-SA 3.0) に基づく自作
5.マリウスウォルターによる「DNAトランスポゾン」–コモンズウィキメディア経由の自作（CC BY-SA 4.0）
