1

Transposones

• Segmentos de DNA que pueden moverse de un sitio a otro del genoma

– Transposones: movilización directa de segmentos de DNA. Codifican para las proteínas necesarias para manipular el DNA y propagarse en el genoma.

– Retrotransposones: movilización a través de molécula de RNALa Movilidad depende de su capacidad de hacer copias de DNA a partir de su RNA transcripto

2

Movilización en el genoma

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Transposones: Causa importante de variación en genomas

•Mutagénesis por el evento de transposición mismo: inserción, deleción, o movimiento de una secuencia del DNA genómico a otra localización

•Recombinación desigual entre elementos dispersos. Inserciones, deleciones, inversiones o translocaciones de secuencias genómicas.

4

Transposones bacterianos

5

6

Secuencias de Inserción (IS)

1057pb18pb9pbIS9031531pb9pb9pbIS50R1329pb22pb9pbIS10R1195pb16pb4pbIS51428pb18pb11-13pbIS41327pb41pb5pbIS2768pb23pb9pbIS1

LargoIR (repet.inv)

TargetrepeatIR IR

transposasa

Genoma de E.coli varias copias (<10)

Frec Transposición 10-3 -10-4/elemento x genoma

7

• Transposones compuestos

IS IS

Tn9 IS1 CamR módulos IS funcionales

Tn903 IS903 KanR IS903

Tn10 IS10L(nf) TetR IS10R

Tn5 IS50L(nf) KanR IS50R

8

Transposición no replicativa

9

Intermediario en la transposición

10

11

Transposición replicativa

Tn 3 (familia TnA)

Requiere resolvasa

12

13

Uso de Transposones en Técnicas de DNA recombinante

Transposición “in vitro”

•Transposón Tn 5 artificial

•Transposasa específica

Inserción al azar de secuencias en el DNA de plásmidos o genómico

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Transposición “in vivo”

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Mutagénesis al azar clonado y secuenciación de la región de DNA genómico donde se insertó el transposón

•Electroporación del transposoma

•Activación intracelular por Mg2+

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Generación de mutantes por inserción

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Transposones eucariotas

• Maiz– Elementos Ac y Ds (no autónomos)

• Transposición no replicativa• Produce deleciones, inserciones y/o rupturas cromosómicas• Gen único con 5 exones que codifica para la transposasa• Terminaciones con repeticiones invertidas de 11pb• Transposición regulada (inhibida por metilación del DNA)

IR IR

transposasa

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•Drosophila–Elementos P (2907pb)

•Regulación de transposición tejido específica (proteína represora de splicing en células somáticas)•Represor de la transposasa (citotipo)

1 2 3ORF 0 ORF 1 ORF 2 ORF 3

ORF 0 ORF 1 ORF 2 ORF 3

Transposasa (87 kDa)

ORF 0 ORF 1 ORF 2

Represor (66kDa)RNA

RNA

19

20

Ciclo de vida de un retrovirus

21

22

23

24

Transposición de un retrotransposón o retrovirus

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Retrovirus y retrotransposones tipo LTR

• Genoma retrovirus

• Retrotransposones

gag envpol

R RU5 U3

Elemento Ty(levadura)

Copia (Drosophila)

TyA TyBδ δ

LTR LTR

6,3 kb

5 kb

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Retrotransposones• LTR

– Promotor en LTR– RNA poly A– RT citoplasmática a partir de PBS (en extremo 5´)– Transporte del DNAdc al Nu para integración– Reg codificantes con homología a RT, endonucleasa y gag virales

Elementos Ty y copia

• No LTR– Promotor en la región codificante (extremo 5´)– RNA polyA– RT a partir de poly A (priming DNA genómico)– 2 ORF : Prot de unión a RNA + Prot con dominio Endonucleasa y dominio RT

Lines

•Señales poly A débiles Duplicación de genes

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Retrotransposones no LTR

• LINES (autónomos)– Promotor de RNA pol II– RNA transcripto polyA, bicistrónico– 6-8 kb– L1 (genoma humano)– Señal de poly A débil

• SINES (no autónomos)– Promotor RNA pol III– RNA transcripto con corrida de U– PolyA codificado en DNA– 90-300pb– Derivados de tRNA y 7SL RNA– No codificantes

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Recombinación sitio específica por retrotransposones no retrovirales

29

30

AAAA

LTR LTR

PBS PolyA

PolyA

AAAA

AAAA

AAAA UUUU

LTR

LINES

SINES

RNA

RNA

RNA

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GENOMA HUMANO

3 x 10645TOTAL

1-2 x 104<1Pseudog. Pro.

0,3 x 1062,8TRANSP.DNA

0,3 x 1068,3LTR

0,46 x 1062,5MIR (SINE)

0,3 x 1063,2L2 (LINE)

1,1 x 10610,6Alu (SINE)

0,5 x 10616,9L1 (LINE)

NºCOPIAS% GENOMA