LINE

רצפי (LINE (Long Interspersed Nuclear Elements הם קבוצה של רצפי רטרוטרנספוזונים המצויים במספר עותקים גדול בגנום האיקריוטי. בגנום האדם הרצפים האלה מהווים כ-20% מהגנום. הם מרכיבים משפחה של טרנספוזומים, כאשר כל LINE באורך של 7,000 זוגות בסיסים. LINE משועתק לmRNA ומתורגם לחלבון המתנהג כמו רוורס טרנסקריפטאז (reverse transcriptase). הרוורס טרנסקריפטאז יוצר עותק של DNA של הLINE RNA אשר יכול להשתלב במיקום חדש בגנום.

הLINE הכי נפוץ בבני אדם הוא LINE1.

היסטוריית הגילוי 
הרצף הראשון שתואר כ-LINE התפרסם בשנת 1980 על ידי ג'יי. אדמס ופורסם ב-NAR. הרצף שפורסם היה באורך של כ-6,400 זוגות בסיסים.

סוגי ה-LINE-ים השונים 
בהתבסס על המבנה והפילוגנזה של החלבון העיקרי של הרצף רוורס טרנסקריפטאז רצפי ה-LINE מחולקים ל-5 קבוצות עיקריות. L1, RTE, R2, I ו-Jockey. שניתן לסוג בסיווגים משניים לפחות ל-28 ענפים. כיום רק הרצף LINE1 פעיל בגנום האנושי, וגם זה רק במיעוטו. רצף זה מצוי בכל היונקים והוא הרצף הנפוץ בגנום האדם (כ-17% מכלל הגנום). שאר הרצפים נמצאים בכמויות קטנות יותר. 

בגנום הצמחי נמצאו עד כה רצפים מענפים L1 ו-RTE. כאשר רצף L1 מאוד מגוון, ואילו הרצף RTE מאוד שמור עד כדי זהה בתוך אותה משפחה. 

בפטריות ישנם רצפי Tad, L1 ו-CRE.

מבנה 
באלמנט מסוג L1 יש כ-6,000 זוגות בסיסים והיש בו שתי מסגרות קריאה (ORF) לא חופפות, אשר מוקפות באזורים שאינם מתורגמים (UTR) המכילים הכפלות.

מסגרת קריאה ראשונה 

מסגרת הקריאה הראשונה מקודדת לחלבון קושר RNA באורך של כ-500 חומצות אמינו ומשקלו כ-40 קילודלטון. בחלבון יש מוטיב של רוכסן לאוצין (Leucine zipper) עם פעילות של שפרון.

מסגרת קריאה שנייה 
מסגרת הקריאה השנייה מתורגמת לקומפלקס חלבוני עם פעילות של אנדונוקלאז ורוורס טרנסקריפטאז.משקל החלבון הוא כ-150 קילודלטון.

אזור לא מתורגם 
בקצה ה-'5 של האלמנט יש קדם (promoter) חזק ל-RNA פולימראז II בגדיל הקריא (sense) ובנוסף יש קדם חלש יותר בגדיל המול-קריא (antisense).

ORF0 
לאחרונה התגלתה בפרימטים מסגרת קריאה נוספת, שנמצאת בגדיל המשלים לגדיל עליו מקודדים החלבונים ממסגרות הקריאה הראשונה והשנייה. החלבון המקודד ממנה יכול לעבור שיחבור עם אקסון נוסף ולהשפיע על התנועה של LINE בגנום.

תפוצה

באדם 
בטיוטה הראשונה שפורסמה לפרויקט הגנום האנושי ההערכות היו שרצפי LINE מהווים 21% מהגנום עם 850,000 חזרות. בנוסף, הרצפים הלא אוטונומיים SINE הוערכו כ-13% נוספים עם מיליון וחצי חזרות. הערכות עדכניות טוענות שאצל אדם טיפוסי יש כ-100 רצפי L1 בעלי פוטנציאל לניידות. אבל לאנשים ספציפיים יש מספר גדול יותר של עותקים פעילים ובכך הם יותר מועדים למוטציות המושרות מ-LINE.

נמצא שמספר גדול של אלמנטי L1 במוח נמצא אצל אנשים הלוקים בסכיזופרניה.

הפצה 
אלמנטי LINE מתרבים בגנום באמצעות מנגנון של רוורס טרקנסקריפציה עצמית, המנגנון התגלה לראשונה בטוואי המשי. 

באמצעות RNA פולימראז II נוצר רנ"א-שליח של הגן ל-LINE. הגן יוצא מהגרעין ומתורגם בציטופלזמה על ידי הריבוזומים. לאחר שהחלבון מתורגם הוא "תופס" את הרנ"א שליח שיצר אותו וחוזר לתוך הגרעין. בתוך הגרעין, החלבון המתורגם ממסגרת הקריאה השנייה עושה חתך (nick) בדנ"א של התא ובאמצעות החלק שמסוגל לבצע רוורס טרנסקריפציה משתמש בגדיל הרנ"א השליח כתבנית לבניית הגדיל המשלים לתוך הדנ"א הגרעיני, בכך עבר המקטע למקום חדש בגנום.

הערות שוליים

DNA
ביולוגיה מולקולרית
גנטיקה מולקולרית