ट्रांसपोसन्स तत्व: प्रकार, श्रेणियाँ और उदाहरण
ट्रांसपोंस तत्वों के प्रकार, श्रेणियों और उदाहरण के बारे में जानने के लिए इस लेख को पढ़ें!
प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक जीनोम दोनों में कुछ जीन (न्यूक्लियोटाइड सीक्वेंस) एक ही क्रोमोसोम के भीतर या एक से दूसरे क्रोमोसोम के बीच एक स्थान से दूसरे स्थान पर ले जाने में सक्षम होते हैं, इसके अलावा लोकी में उत्परिवर्तन या विनियामक परिवर्तन लाते हैं, जिसमें जीन को एक से स्थानांतरित करने की उनकी क्षमता होती है। दूसरे को स्थान ने उन्हें जंपिंग जीन उपनाम दिया है।
इन मोबाइल तत्वों को विभिन्न रूप से 'मोबाइल तत्व, ' कैसेट ', सम्मिलन क्रम' और 'ट्रांसपोज़न' कहा जाता है। मोबाइल जीन के इस परिवार का औपचारिक नाम ट्रांसपेरेंट एलिमेंट्स हैं और उनके मूवमेंट को ट्रांसपोजिशन कहा जाता है।
ट्रांसपेसन शब्द 1974 में हेजेज और जैकब द्वारा एक डीएनए सेगमेंट के लिए तैयार किया गया था, जो एक डीएनए अणु (या गुणसूत्र) से दूसरे में जा सकता था और एंटीपिओपिक एम्पीसिलीन के लिए प्रतिरोध किया।
McClintock का काम (ट्रांसपोज़न पर):
ट्रांसपोंस को पहली बार 1940 के दशक के अंत में बारबरा मैक्लिंटॉक (उसने उन्हें नियंत्रित करने वाले तत्व कहा था) द्वारा मक्का में पहचाना गया। उसने मक्का में तत्वों को नियंत्रित करने वाली दो इकाई प्रणाली (जिसे अब ट्रांसपोज़न कहा जाता है) का विश्लेषण किया। उसने पाया कि 9 वें गुणसूत्र में पृथक्करण जीन (डीएस) उस बिंदु पर गुणसूत्र टूटने का कारण बनता है जहां यह स्थित था।
लेकिन डीएस केवल एक एक्टिवेटर जीन (एसी) की उपस्थिति में सक्रिय थे जो किसी भी अन्य गुणसूत्रों पर स्थित हो सकते हैं। जब डी और एस दोनों को 9 वें गुणसूत्र के हिस्से का नुकसान होता है, तो अक्सर अवलोकन प्रभाव होता है। उदाहरण के लिए, 9 वें गुणसूत्र पर सी लोको में प्रमुख एलील सी 'रंग गठन को रोकता है, ताकि सी गुठली रंगहीन हो।
एक सी 'असर पराग नाभिक द्वारा निषेचित एक सीसी एंडोस्पर्म नाभिक इसलिए एक CCC' बेरंग एंडोस्पर्म का निर्माण करेगा। यदि, हालांकि, पराग एक सी जीन के अलावा, सी लोकोस में या उसके आस-पास डीएस को ले जाता है, तो कई गुठली बनती हैं जिसमें रंगीन धब्बे दिखाई देते हैं। ये स्पॉट विकास में एक विशिष्ट चरण में सी 'एलील के नुकसान का प्रतिनिधित्व करते हैं, जिससे रंग गठन की अनुमति मिलती है।
Ds के खुराक प्रभाव के विपरीत और Ac की खुराक में वृद्धि से रंजकता में कोई संगत वृद्धि नहीं होती है। वास्तव में एसी की तीन खुराक में गुठली का निर्माण हुआ, जिसमें केवल बहुत छोटे धब्बे दिखाई दिए। इसका अर्थ यह निकाला गया था कि जैसे-जैसे Ac की खुराक बढ़ती है, Ds द्वारा शुरू किया गया गुणसूत्र टूटना विकास के बाद के चरणों में स्थगित हो गया।
अन्य जीनों पर उनके प्रभाव के कारण, मैकक्लिंटॉक ने इन इकाइयों को "नियंत्रित करने वाले तत्व" कहा। एक मामले में (डीएस) नियंत्रण तत्व अपने निकटतम पड़ोसियों पर कार्य करता है, और अन्य मामले में (एसी) नियंत्रण तत्व दूरी पर कार्य कर सकता है। जैसा कि Ac के खुराक प्रभाव द्वारा दिखाया गया है, एक नियंत्रित तत्व उस समय को भी निर्धारित कर सकता है जिस पर जीन गतिविधि होती है।
मैक्लिंटॉक ने निष्कर्ष निकाला कि नियंत्रित करने वाले तत्व कुछ दूरी पर कार्य करते हैं। जैसा कि एक नियंत्रित तत्व एसी के खुराक प्रभाव से दिखाया गया है, वह उस समय को भी निर्धारित कर सकता है जिस पर जीन गतिविधि होती है। मैक्लिंटॉक ने निष्कर्ष निकाला कि नियंत्रित तत्व ऐसे जीन हैं जो अन्य जीनों की गतिविधि को उत्परिवर्तन के अलावा बहुत ही बुनियादी स्तरों पर नियंत्रित करते हैं।
प्रयोज्य तत्वों के प्रकार:
प्रयोज्य तत्व दो मुख्य प्रकार के होते हैं:
1. सम्मिलन अनुक्रम (है) या सरल ट्रांसपोज़न।
सम्मिलन अनुक्रम लगभग 800-1400 बीपी के छोटे डीएनए हैं, और संक्रमण करने की क्षमता रखते हैं। वे गैर-घरेलू गुणसूत्रों के बीच पुनर्संयोजन को भी बढ़ावा देते हैं और इसे बैक्टीरिया के गुणसूत्रों में एपिसोड के एकीकरण में शामिल माना जाता है।
ई। कोलाई में IS1, IS2, IS3, IS4 इत्यादि जैसे विभिन्न सम्मिलन क्रम हैं। हाल ही में आईएस 21 को विलेट्स एटल द्वारा बैक्टीरिया में सूचित किया गया है। (1981)। आईएस के तत्वों में 9-40 बीपी व्युत्क्रम दोहराव होता है (ताकि एक विशेष आईएस तत्वों के प्रत्येक छोर पर ठिकानों का एक समान अनुक्रम हो लेकिन उनके दो सिरों पर)।
ई। कोलाई गुणसूत्र में कई स्थानों पर आईएस तत्व होते हैं लेकिन उनका वितरण गैर-यादृच्छिक होता है; वे कुछ साइटों पर अधिमानतः एकीकृत होने लगते हैं। एक जीन में एक IS तत्व का एकीकरण इसके कार्य को नष्ट कर देता है। माना जाता है कि बैक्टीरिया और बैक्टीरियोफेज में सहज जीन उत्परिवर्तन के एक महत्वपूर्ण अंश के लिए आईएस तत्व जिम्मेदार हैं।
आईएस तत्व बैक्टीरिया के गुणसूत्र, प्लास्मिड और यहां तक कि फेज के सामान्य घटक हैं। IS तत्व केवल उन प्रोटीनों के लिए कोड करते हैं, जो उनके स्थानान्तरण के लिए आवश्यक होते हैं। उदाहरण के लिए IS1 में दो जीन होते हैं जो प्रोटीन InsA और InsB के लिए कोड होते हैं जो इसके ट्रांसपोज़ेशन के लिए आवश्यक होते हैं। अन्य IS तत्वों में केवल एक लंबा कोडिंग क्षेत्र होता है जो ट्रांसपोज़ के लिए कोड होता है जो उनके ट्रांसपोज़न को प्रायोजित करता है।
एक गुणसूत्र में एक IS तत्वों का सम्मिलन एक छोटा (आमतौर पर 5 या 9 बीपी) प्रत्यक्ष दोहराता है जो आईएस तत्व को फ्लैंक करता है। जब यह IS तत्व स्थानांतरित हो जाता है, तो यह प्रत्यक्ष दोहराव मेजबान गुणसूत्र में सम्मिलन के स्थल पर रहता है। अधिकांश IS तत्व होस्ट डीएनए के भीतर विभिन्न साइटों पर सम्मिलित होते हैं, लेकिन कुछ तत्व विशेष रूप से गर्म स्थानों के लिए प्राथमिकता की भिन्न डिग्री दिखाते हैं।
(2) ट्रांसपोज़न (Tn) या कॉम्प्लेक्स ट्रांसपोज़न:
ट्रांसपोज़न (टीएन) अधिक जटिल ट्रांसपोज़र तत्व हैं; वे आम तौर पर 2000 बीपी से अधिक लंबे होते हैं, एक या एक से अधिक जीन को उनके ट्रांसपोज़ेबिलिटी (जैसे, एंटीबायोटिक प्रतिरोध के लिए जीन) से असंबंधित करते हैं, और उनके छोर पर दोहराया जाने वाले आईएस जैसे तत्व होते हैं।
Tn तत्व के दो सिरों पर IS तत्व या तो एक ही ओरिएंटेशन में हो सकते हैं (डायरेक्ट टर्मिनल रिपीट) उदाहरण के लिए, IS 1 ई। कोलाई 9 के सिरों पर IS1, या विपरीत ओरिएंटेशन (उलटा टर्मिनल रिपीट) जैसे IS10 में ई। कोलाई के टीएन 10।
गुणसूत्र में ट्रांसपोज़न का एकीकरण, Tn तत्वों के सिरों के निकट तुरंत गुणसूत्र के 5-9 बीपी के दोहराव के साथ होता है। युकैरियोट्स, जैसे, मक्का, खमीर, ड्रोसोफिला, आदि और कुछ कैंसर पैदा करने वाले विषाणुओं के डीएनए जीनोम (रेट्रोवायरस) में पाए जाते हैं।
यूकेरियोट्स के नियंत्रित तत्वों को ट्रांसपेरेंट एलिमेंट्स भी कहा जाता है और बैक्टीरिया ट्रांसपोसॉन (टी एन तत्वों) की संरचना में समान हैं। कुछ ट्रांसपोंसन्स में, दोनों सिरों पर IS तत्व समान हैं, जैसे, Tn9 में IS1, लेकिन दूसरों में वे निकट से संबंधित हो सकते हैं लेकिन समान नहीं हैं, जैसे, IS 10L और IS 10R Tn 10 में .. जब दोनों IS तत्व हैं एक ट्रांसपोज़न समान हैं, या तो तत्व ट्रांसपोज़र को प्रायोजित कर सकते हैं, लेकिन जब वे अलग होते हैं, तो वे कार्यात्मक क्षमता में भिन्न हो सकते हैं ताकि ट्रांसपोज़न मुख्य रूप से दो तत्वों में से एक पर निर्भर हो सके।
ट्रांसपोंस के सम्मिलन के दौरान सामान्य घटनाएं इस प्रकार हैं:
1. लक्ष्यित डीएनए में कंपित विराम उत्पन्न होते हैं
2. ट्रांसपोज़न प्रोट्रूडिंग सिंगल-फंसे हुए सिरों से जुड़ता है और
3. शेष अंतराल तब सम्मिलन स्थल पर लक्ष्य डीएनए के दोहराव पैदा करते हैं।
ट्रांसपोज़िशन या तो रूढ़िवादी या प्रतिकृति हो सकता है। रूढ़िवादी ट्रांसपोज़िशन में, ट्रांसपोज़न साइट से बाहर निकल जाता है और एक नई साइट में सम्मिलित होता है, जो पहले वाले साइट पर लक्ष्य डीएनए में एक डबल-स्ट्रैंड ब्रेक छोड़ देता है।
उत्पादित किए गए डबल स्ट्रैंड ब्रेक की मरम्मत हो सकती है या नहीं हो सकती है जैसे, IS10, Tnl0 इत्यादि लेकिन प्रतिकृति रिप्लेसमेंट में, ट्रांसपोसॉन की एक नई प्रति उत्पन्न होती है जो एक नए लक्ष्य स्थल पर सम्मिलित होती है। नतीजतन, मूल साइट अपरिवर्तित बनी हुई है। Tn A से संबंधित ट्रांसपोज़न का एक समूह इस तरीके से चलता है।
मक्का और अन्य यूकेरियोट्स के नियंत्रित तत्वों को दो वर्गों में बांटा जा सकता है: (1) स्वायत्त और (2) गैर-स्वायत्त। स्वायत्त तत्वों में उत्पाद करने और स्थानांतरित करने की क्षमता होती है। लेकिन गैर-स्वायत्त तत्वों में संक्रमण करने की क्षमता नहीं है; वे केवल तभी स्थानांतरित करते हैं जब एक ही परिवार का एक स्वायत्त सदस्य जीनोम में कहीं और मौजूद होता है। गैर-स्वायत्त तत्वों को स्वायत्त तत्वों से प्राप्त किया जा सकता है, जो ट्रांसपोज़िंग के लिए आवश्यक लेन-देन कार्यों के नुकसान से होता है।
श्रेणियाँ:
यूकेरियोटिक जीनोम में विभिन्न प्रकार के ट्रांसपोजेबल तत्व होते हैं, जो निम्नलिखित दो श्रेणियों में आते हैं:
1. ट्रांस्पोन्सन:
वे बैक्टीरियल ट्रांसपोज़न की तुलना में हैं और जीनोम के बाहर कोई जीवन नहीं है, उदाहरण के लिए, मक्का के नियंत्रित तत्व। बैक्टीरियल ट्रांसपोसन्स और आईएस तत्वों के साथ, वे तत्वों का एक समूह बनाते हैं जिसे अक्सर स्वार्थी डीएनए माना जाता है क्योंकि वे मुख्य रूप से अपने स्वयं के प्रसार के साथ संबंध रखते हैं।
2. रेट्रोस्पॉन्स:
ये तत्व या तो आरएनए वायरस की डीएनए प्रतियां हैं, जिन्हें ऐसी प्रतियों से रेट्रोवायरस या डेरिवेटिव कहा जाता है और यहां तक कि स्थानांतरित करने की क्षमता भी खो सकती है। ये तत्व अपनी प्रविष्टि के दौरान लक्ष्य डीएनए के लघु प्रत्यक्ष दोहराव को भी उत्पन्न करते हैं।
एक ट्रांसपोसॉन का उदाहरण:
ई। कोलाई के टीएन 3 ट्रांसपोसॉन। इस ट्रांसपोसॉन की आणविक संरचना पर काम किया गया है। Tn3 में 4957 बीपी है और इसमें निम्न प्रोटीन के लिए क्रमशः तीन जीन जैसे tnpA, tnpR और bla शामिल हैं; ट्रांसपोज़ेज़ में 1015 एमिनो एसिड होते हैं और ट्रांसपोज़ेशन के लिए आवश्यक होते हैं; एक दमनकारी (या रेसोल्वेज़) जिसमें 185 अमीनो एसिड होते हैं जो ट्रांसपोज़ेज़ और β-लैक्टामेज़ एंजाइम को नियंत्रित करता है जो एंटीबायोटिक एम्पीसिलीन के प्रति प्रतिरोधक क्षमता रखता है। Tn 3 के दोनों किनारों पर लगभग 38 बीपी का उल्टा दोहराव होता है।
