Transposition

Question 1

Was sind Transposons?

Answer 1

Transposons sind mobile genetische Elemente, die kopiert oder aus dem Genom herausgeschnitten und an einer anderen Stelle eingefügt werden können
->der Vorgang heißt Transposition

Question 2

Wie viel Prozent des menschlichen Genoms sind Transposons?

Answer 2

• fast 50%
• LINEs(long interspersed nuclear element)
• SINEs(short interspersed nuclear element)
• HERVs(Human endogenous retroviruses)
• DNA-Transposons
• meiste Transposons stillgelelegt-> nur alle 100 Geburten ein Transposonsprung

Question 3

Welche verschiedenen Transposontypen gibt es?

Answer 3

1. über DNA Intermediat:
   - replikativ (copy and paste) z.B. IS1 und TN10 in E.Coli
   - nicht replikativ (cut and paste)z.B. Ds/Ac in Mais
2. über RNA Intermediat:
   - Retrotransposons(LTR-Retrotransposons)
   - Retroposons(LINEs und SINEs)

Question 4

Wie ist ein DNA-Transposon aufgebaut?

Answer 4

• 2 Sequenzelemente an ihren Enden:
• außen direct repeats(gehören nicht zum transposablen Element)
• innen inverted Repeats
• mittlerer Bereich codiert für Transposase

Question 5

Wie enstehen die direct repeats?

Answer 5

• Transposase schneidet überhängende DNA-Enden
• Transposable Elemnt wird in Schnittstelle eingefügt
• einzelsträngige Überstehende Enden werden durch DNA-Polymerase aufgefüllt, was in einer identischen Sequenz resultiert

Question 6

Wie können auch Gene über Transpososition springen?

Answer 6

• über zusammengestzte Transposons: flankierende Insertionssequenzen mit zusätzlichen Genen in der Mitte
• z.B. für Antibiotikaresistenz

Question 7

Was ist das ac/ds System in Mais?

Answer 7

-ac=Activator element
-ds=dissociative element
-vor Gen das zuständig für violette Farbe des Mais ist
befinden sich zwei Transposons ds und ac
-ds kann nicht alleine springen, es braucht die Transposase von ac
-mit Hilfe der Transposase von ac kann ds in das Gen springen und die Produktion des violetten Farbstoffs inhibieren
-kürzere ds-elemente springen besser als längere ac-elemente

Question 8

Was sind Retrotransposons?

Answer 8

• mobil per RNA Intermediat
• Element muss transkribiert werden
• eine reverse Transkriptase produziert eine DNA-Kopie für die Integration

nur in Eukaryoten

Question 9

Was ist der Lebenszyklus eines Retrotransposons?

Answer 9

• wird transkribiert
• Export aus der Zelle und translatiert verschiedene Proteine, um spätere Integration über reverse Transkriptase zu gewährleisten
• Import in Zelle und Integration in DNA

Question 10

Was sind die Ähnlichkeiten von Retrotransposons zu Retroviren?

Answer 10

• beide mit LTRs(long terminal direct repeats)

- mit Genen wie sie in RNA-Viren vorkommen(gag,pol)

Question 11

Was sind Retroposons

Answer 11

-kein LTR
-2 Hauptvertreter in Menschen:
LINEs=long interspersed elements:
-6-7 kb

SINEs

• 300 bp
• z.B. Alu
• nicht autonom

Question 12

Unterschied integrierte Retrovieren,LTR-Transposons,LINEs,SINEs?

Answer 12

• Retrovirus: gen für Hüllproteine,LTR,gag,pol
• LTR-Transposon:LTR,gag,pol
• LINEs:gag und pol
• SINEs: -

Question 13

Was macht pol? was macht gag?

Answer 13

pol->reverse Transkriptase

gag->Capsid-Proteine

Question 14

Was sind die Effekte der Transposition?

Answer 14

Transposable Elemente können:

• Mutationen induzieren
• zu Chromsomenaberrationen führen
• Gene an einen neuen Ort transferieren

Question 15

Was sind mögliche Vorteile von Transposons?

Answer 15

• erhöhen genetische Diversität
• können als Promotoren fungieren
• tragen positive Eigenschaften(antibiotikaresistenz)
• experimentell:Transposonmutagenese unterstützt Suche nach Genen und Genfunktionen
• > P-Element