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Transposasa es una enzima que se une al final de un transposón y cataliza el movimiento del transposón a otra parte del genoma por un mecanismo de corta y pega, o un mecanismo de transposición replicativo.

La palabra "transposasa" fue acuñada por primera vez por los individuos que clonaron la enzima requerida para transposición del transposón Tn3.[1]​ La existencia de transposones fue postulada en 1940 por Barbara McClintock, quien estudiaba la herencia de maiz, pero la base molecular real para transposición estuvo descrita por grupos de invertigación posterires. McClintock descubrió que las piezas de los cromosomas cambiaban su posición, saltando de un cromosoma a otro. El reposicionamiento de estos transposones (el cual codificaba para color) dejó otros genes de pigmentos para ser expresados.[2]​ La transposición en el maíz causó cambios en color; aun así, en otros organismos, como bacterias, puede causar resistencia a los antibiótico [2]​. La transposición es también importante para crear diversidad genética dentro de especies y adaptabilidad a condiciones de vida cambiantes.[3]​ Durante el curso de la evolución humana, tanto como el 40% del genoma humano ha sido movido entre lugares distintos del genoma usando métodos como la transposición de transposones.[2]

Las transposasas están clasificadas bajo Número EC: EC 2.7.7.

Los genes que codifican transposasas están muy extendidos en los genomas de la mayoría de los organismos y son los genes más abundantes conocidos.[4]

Transposasa Tn5Editar

Transposasa Tn5 es un miembro del RNAsa de proteínas qué incluye integrasas retrovirales. Tn5 puede ser encontrado en Shewanella y Escherichia (bacterias).[5] El transposon de códigos para la resistencia de antibiótico a kanamycin y otro aminoglycosido (antibióticos).[3][6]

TN5 y otros transposases son notablemente inactivos. Porque el ADN de transposición son inherentemente mutagénicos, la baja actividad del transposases es necesaria para reducir el riesgo de causar una mutación fatal en el hospedero y eliminando los elementos transponibles. Una de las razones que no es tan reactivo Tn5 es porque el N - y C-terminal se encuentra relativamente cerca uno al otro y tienden a inhibir el uno al otro. Esto fue aclarada por la caracterización de varias mutaciones que dio lugar a formas hiperactivas de transposasas. L372P, es una mutación del aminoácido 372 en la transposasa Tn5. Este aminoácido es generalmente un residuo de leucina en medio de una hélice alfa. Cuando este leucina es reemplazado con un residuo de la prolina la hélice alfa está rota, introducir un cambio conformacional en el dominio C-terminal, separándolo del dominio N-Terminal suficiente para promover una mayor actividad de la proteína. [3] la transposición de un transposon a menudo necesita sólo tres piezas: el transposón, la enzima transposasa y el ADN diana para la inserción de los transposones. [3] Este es el caso de Tm5, que utiliza un mecanismo de cortar y pegar para mover alrededor de transposones. [3] Tn5 y más otros transposases contienen una DDE, que es el sitio activo que cataliza el movimiento de los transposones. Aspartato-97, 188-aspartato y glutamato-326 conforman el sitio activo, que es una tríada de residuos ácidos. [7] el motivo DDE se dice que coordinar los iones metálicos divalentes, más a menudo de magnesio y manganeso, que son importantes en la reacción catalítica. [7] porque transposase es increíblemente inactivo, la región DDE está mutada así la transposasa llega a ser hiperactiva y cataliza el movimiento de los transposones. [7] el glutamato se transforma en un aspartato y los dos asparates en glutamatos. [7] a través de esta mutación, el estudio de Tn5 llega a ser posible, pero algunos pasos en el proceso catalítico se pierden como resultado. [3]

Hay muchos da un paso cuál catalyze el movimiento del transposon, incluyendo Tnp atando, synapsis (la creación de un synaptic complejo), cleavage, captura de objetivo, y transferencia de hebra. Transposase Entonces ata a la hebra de ADN y crea un clamp sobre el transposon fin del ADN e inserta al sitio activo. Una vez el transposase ata al transposon, produce un synaptic complejo en qué dos transposases está atado en un cis/trans relación con el transposon.[5]

Los iones de magnesio activan oxígeno de moléculas de agua y exponerles a nucleophilic ataque.[6]​ Esto deja las moléculas de agua a nick el 3' hebras en ambos fines y crear un hairpin formación, el cual separa el transposon del ADN de donante.[5]​ Luego, el transposase mueve el transposon a una ubicación adecuada. No mucho es sabido sobre la captura de objetivo, a pesar de que hay una secuencia predispone cuál no ha sido todavía determinado.[5]​ Después de que captura de objetivo, el transposase ataca el ADN de objetivo nueve pares de base aparte, resultando en la integración del transposon al ADN de objetivo.[5]

Debido a las mutaciones del DDE, algunos pasos del proceso están perdidos—por ejemplo, cuándo este experimento está actuado en vitro, y SDS tratamiento de calor denatures el transposase. Aun así, es todavía incierto qué pasa al transposase en vivo.[5]

El estudio de transposase Tn5 es de importancia general debido a sus semejanzas a VIH-1 y otro retroviral enfermedades. Por estudiar Tn5, mucho también puede ser descubierto sobre otro transposases y sus actividades.[5]

Durmiente transposasaEditar

Sleeping Beauty (SB) transposasa es el recombinase que paseos la Belleza de Dormir transposon sistema.[7]​ SB transposase Pertenece al DD[E/D] familia de transposases, los cuales en vuelta pertenecen a un grandes superfamily de polynucleotidyl transferases aquello incluye RNase H, RuvC Holliday resolvase, RAG proteínas, y retroviral integrases.[8][9]​ El SB el sistema está utilizado principalmente en animales vertebrados para transferencia de gen, incluyendo terapia de gen, y descubrimiento de gen.[10][11][12][13][14]​ El recientemente engineered SB100X es una enzima especialmente potente que dirige los niveles más altos de transposon la integración todavía desarrolló.[15][16]

ReferenciasEditar

  1. Heffron F, McCarthy BJ, Ohtsubo H, Ohtsubo E (December 1979). «DNA sequence analysis of the transposon Tn3: three genes and three sites involved in transposition of Tn3». Cell 18 (4): 1153-63. PMID 391406. doi:10.1016/0092-8674(79)90228-9. 
  2. a b c Goodsell, David (December 2006). «Transposase». Molecule of the Month. Protein Data Bank. 
  3. Reznikoff WS (March 2003). «Tn5 as a model for understanding DNA transposition». Molecular Microbiology 47 (5): 1199-206. PMID 12603728. doi:10.1046/j.1365-2958.2003.03382.x. 
  4. Aziz RK, Breitbart M, Edwards RA (July 2010). «Transposases are the most abundant, most ubiquitous genes in nature». Nucleic Acids Research 38 (13): 4207-17. PMC 2910039. PMID 20215432. doi:10.1093/nar/gkq140. 
  5. a b c d e f Reznikoff, William S. (2003). «Tn5 as a model for understanding DNA transposition». Molecular Microbiology 47 (5): 1199-1206. PMID 12603728. doi:10.1046/j.1365-2958.2003.03382.x. 
  6. Scott Lovell, Scott; Igor Y. Goryshin; William R. Reznikoff; Ivan Rayment (2002). «Two-metal active site binding of a Tn5 transposase synaptic complex». Nature Structural Biology 9 (4): 278-81. PMID 11896402. doi:10.1038/nsb778.  |last1= y |autor1= redundantes (ayuda)
  7. Ivics, Z., P.
  8. Craig,N.
  9. Nesmelova, I.
  10. Ivics, Z., Izsvak, Z. (2005) A whole lotta jumpin’ goin’ on: new transposon tools for vertebrate functional genomics.
  11. Izsvák, Zsuzsanna; Hackett, Perry B.; Cooper, Laurence J.N.; Ivics, Zoltán (septiembre de 2010). «Translating Sleeping Beauty transposition into cellular therapies: Victories and challenges». BioEssays 32 (9): 756-767. doi:10.1002/bies.201000027. 
  12. Aronovich, E.
  13. Carlson, C.
  14. Copeland, N.
  15. Mátés, L., et al. (2009) Molecular evolution of a novel hyperactive Sleeping Beauty transposase enables robust stable gene transfer in vertebrates.
  16. Grabundzija, I., Irgang, M., Mátés, L., Belay, E., Matrai, J., Gogol-Döring, A., Kawakami, K., Chen, W., Ruiz, P., Chuah, M.