Élément génétique mobile
Définition
Un élément génétique mobile, également appelé élément transposable, est un type de matériel génétique en mouvement qui peut traverser à l'intérieur ou se déplacer entre les génomes, démontrant la mobilité intra-génome et inter-génome des fragments d'ADN.
Protéines impliquées dans la réplication, la recombinaison et la réparation de l'ADN entre les éléments génétiques mobiles et les cellules. Les résolvases homologues assurent la résolution des intermédiaires de réplication d'élément génétique mobile et chromosomique (1). Les recombinases à sérine inversant l'ADN dirigent l'expression de gènes alternatifs de fibres de queue de phage ou de gènes de flagelles de l'hôte (2). Les gènes de bactériophages exaptés dotent les voies de réparation de l'ADN de l'hôte via une recombinaison homologue (3) ou une jonction d'extrémité non homologue (4).
Explications
Les éléments mobiles humains peuvent être classés en transposons d'ADN ou rétrotransposons. Les transposons d'ADN se déplacent par un mécanisme de copier-coller, tandis que les rétrotransposons se mobilisent par un mécanisme de copier-coller via un intermédiaire ARN, un processus appelé rétrotransposition.
Le mouvement des éléments génétiques mobiles démontre la mobilité intra-génome et inter-génome des fragments d'ADN. Les éléments génétiques mobiles jouent un rôle clé dans l'évolution du génome, les maladies humaines et la résistance aux médicaments. Il est difficile de détecter les éléments transposables dans les génomes en raison de leur nature répétitive, mais de nombreuses approches de détection basées sur des références et de novo ont été développées et utilisées par les communautés scientifiques et médicales pour détecter et annoter les éléments génétiques mobiles. Ces méthodes sont largement utilisées pour étudier les mécanismes des éléments génétiques mobiles : évolution, maladies humaines et résistance aux médicaments.
La transposition d'éléments génétiques mobiles peut modifier radicalement la structure et la séquence du génome. Ce faisant, ils peuvent altérer l'expression des gènes et la fonction cellulaire. Il n'est peut-être pas surprenant que ce processus potentiellement catastrophique soit fortement limité, en particulier dans la lignée germinale, où les aberrations conduisent à la stérilité ou pourraient être transmises à la génération suivante.
Cependant, des études récentes sur les mammifères et les mouches des fruits suggèrent que la transposition se produit à des niveaux mesurables dans le cerveau, et peut-être davantage dans certains types de cellules que dans d'autres. Cela a conduit à suggérer que certains types de cellules pourraient utiliser des éléments transposables pour diversifier leurs propriétés cellulaires.
Les LINE (séquences d'ADN à répétitions dispersées) sont des éléments génétiques mobiles amplifiés par rétrotransposition. Ils constituent la classe de transposons la plus répandue chez les mammifères, constituant environ 20 % du contenu génomique des mammifères.
Les rétroéléments endogènes (rétroposons) sont des éléments génétiques mobiles qui constituent près de 50 % du génome humain. Ces éléments sont présents dans presque tous les organismes et on pense qu'ils résultent de l'intégration de rétrovirus dans le génome de l'hôte.
Transcriptase inverse et rétrotransposons
Les rétrotransposons sont des éléments génétiques mobiles qui utilisent la transcription inverse pour générer une copie d'ADN d'eux-mêmes à insérer dans les génomes eucaryotes.
Comme pour les rétrovirus, leurs génomes possèdent le gène de la transcriptase inverse, de la RNase H et de la protéase, mais il leur manque les gènes des protéines de la capside virale, ils ne génèrent donc pas de virions et ne se propagent donc pas entre les individus, mais sont génétiquement hérités par les descendants s'ils sont présents dans les chromosomes des cellules germinales. Certains de ces éléments codent pour des transcriptases inverses dotées de propriétés particulières.
Maturase et introns
Les introns du groupe II fonctionnent également comme rétroéléments ou éléments génétiques mobiles en s'insérant dans l'ADN double brin. Ils subissent d'abord un épissage direct avec la présence d'une protéine maturase et le lariat final excisé, complexé avec sa maturase, s'amorce pour une réaction d'épissage inverse en deux étapes.
Les maturases sont des enzymes polyvalentes contenant également une activité de transcription inverse. Une fois l'épissage inverse terminé, la maturase transcrit de manière inverse l'ARN en ADNc, puis l'ADNc est inséré dans le génome.
Synonymes, antonymes
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En rapport avec "élément génétique mobile"
Le génome est l'ensemble haploïde du matériel génétique chromosomique d'un organisme. Il contient toutes les informations nécessaires au développement...
Le matériel génétique est le génome d'un organisme, précisément définit comme l'ensemble des acides nucléiques d'une cellule.
Un rétrotransposon est un transposon dont la séquence présente une homologie avec celle d'un rétrovirus.
En génétique, un transposon est un petit segment d'ADN capable de se déplacer d'une région de la molécule d'ADN à une autre région.