Os **elementos nucleares intercalados longos** ou **LINEs** (do inglés *Long interspersed nuclear elements*) son un grupo de retrotransposóns sen LTR, que están dispersos polo xenoma de moitos eucariotas e xeralmente teñen lonxitudes de varios miles de pares de bases.
Nos primates as principais secuencias LINE son unha familia chamada LINE-1, das que hai centos de miles de copias no xenoma.

As secuencias LINE activas poden replicarse autonomamente, o que lles permite duplicarse e inserirse noutros puntos do xenoma. A súa replicación pasa primeiro por formar un intermediario de ARN, de aí que sexan retrotransposóns sen LTR. As secuencias LINE son transcritas a partir dun promotor e son poliadeniladas no extremo 3'. O ARN intermediario transcrito é replicado a ADN pola acción dunha transcriptase inversa codificada polo propio LINE. O LINE codifica tamén xeralmente un encima que posúe actividade de endonuclease, que permite a inserción da secuencia replicada nun novo sitio. Estas copias novas que se insiren aumentan o tamaño do xenoma.

Historia
--------

A primeira secuencia derivada dun LINE de aproximadamente 6,4 kb de longo publicárona J. Adams et al. en 1980.

Tipos de elementos LINE
-----------------------

Hai varios tipos de LINE, como os LINE-1, 2 e 3. Os elementos LINE-1/elemento L1 son o único tipo de LINE que é aínda activo no xenoma humano, e encóntranse en todos os mamíferos.
Porén, hai tamén restos de elementos L2 e L3 no xenoma humano.

Estrutura
---------

Un elemento L1 típico ten aproximadamente 6.000 pares de bases de lonxitude e consta de dous marcos de lectura abertos ou ORFs non solapados, que están flanqueados por UTRs e duplicacións laterais diana.

O primeiro ORF codifica unha proteína que se une ao ARN de 500 aminoácidos de lonxitude cun peso de 40 kDA. Esta proteína contén un motivo de cremalleira de leucina e funciona como chaperona.

Estrutura trimérica e flexibilidade da proteína L1ORF1 na retroposición L1 humana.
O segundo ORF codifica un complexo porteico que ten actividade de endonuclease e transcriptase inversa. A proteína codificada ten un peso molecular de 150 kDA.

Estrutura cristalina da endonuclease do retrotransposón do LINE-1 humano.
A rexión non traducida 5' (5' UTR) do elemento L1 contén un promotor de transcrición da ARN polimerase II interno forte (de alta afinidade) que funciona "en sentido" e un promotor antisentido menos forte. O 3' UTR contén un sinal de poliadenilación.

Incidencia
----------

### En humanos

No primeiro borrador do xenoma humano a fracción de elementos LINE presentes era do 21% e o seu número de copias era 850.000. Destas, os elementos L1, L2 e L3 teñen, respectivamente, 516.000, 315.000 e 37.000 copias. Outras estimacións posteriores estímano no 17% e 500.000 copias, pero só uns 7.000 están completos, e destes só unha parte poden realizar a retrotransposición. Os elementos SINE non autónomos, que dependen dos elementos L1 para a súa proliferación, supoñen o 13% do xenoma humano e presentan un número de copias de arredor de 1,5 millóns.

Certos retrotransposóns LINE-1 específicos son transcritos activamente e os seus ARNs están fortemente unidos aos nucleosomas da cromatina humana.

Mecanismo de propagación: Transcrición inversa cebada con diana
---------------------------------------------------------------

Os elementos LINE propáganse por un mecanismo denominado de transcrición inversa cebado con diana.
Este mecanismo describiuse primeiro para o elemento R2 de *Bombyx mori*: A endonuclease codificada polo elemento R2U xera uha amosega específica nunha das febras de ADN no sitio diana. Un grupo 3'OH queda libre pola acción da transcriptase inversa R2 que ceba a transcrición inversa do transcrito de ARN do LINE. Despois da transcrición inversa, é clivada a febra diana e o ADNc orixinado é integrado.

Regulación da actividade LINE
-----------------------------

As células regulan a actividade de retrotransposición L1 por exemplo por medio dun mecanismo de interferencia de ARN (RNAi) exercida polos ARNs interferentes pequenos derivados de secuencias L1, que poden causar a supresión da retrotransposición L1.

Notas
-----

1. ↑  Jurka, J. (1998). "Repeats in genomic DNA: Mining and meaning". Current Opinion in Structural Biology 8 (3): 333. doi:10.1016/S0959-440X(98)80067-5.
2. ↑  Luning Prak, E. T.; Kazazian Jr. H. H. (2000). "Mobile elements and the human genome". *Nature Reviews Genetics* **1**: 133–144. PMID 11253653.
3. ↑  Adams, J. W.; Kaufman, R. E.; Kretschmer, P. J.; Harrison, M.; Nienhuis, A. W. (1980). "A family of long reiterated DNA sequences, one copy of which is next to the human beta globin gene". Nucleic Acids Research 8 (24): 6113. doi:10.1093/nar/8.24.6113.
4. ↑  Warren, W. C.; Hillier, L. W.; Marshall Graves, J. A.; Birney, E.; Ponting, C. P.; Grützner, F.; Belov, K.; Miller, W.; Clarke, L.; Chinwalla, A. T.; Yang, S. P.; Heger, A.; Locke, D. P.; Miethke, P.; Waters, P. D.; Veyrunes, F. D. R.; Fulton, L.; Fulton, B.; Graves, T.; Wallis, J.; Puente, X. S.; López-Otín, C.; Ordóñez, G. R.; Eichler, E. E.; Chen, L.; Cheng, Z.; Deakin, J. E.; Alsop, A.; Thompson, K.; Kirby, P. (2008). "Genome analysis of the platypus reveals unique signatures of evolution". Nature 453 (7192): 175–183. doi:10.1038/nature06936. PMC 2803040. PMID 18464734.
5. 1 2 3  Lander ES, Linton LM, Birren B; et al. (February 2001). "Initial sequencing and analysis of the human genome". *Nature* **409** (6822): 860–921. PMID 11237011. doi:10.1038/35057062.
6. ↑  Ewing, A. D.; Ballinger, T. J.; Earl, D.; Harris, C. C.; Ding, L.; Wilson, R. K.; Haussler, D. (2013). "Retrotransposition of gene transcripts leads to structural variation in mammalian genomes". Genome Biology 14 (3): R22. doi:10.1186/gb-2013-14-3-r22.
7. ↑  Swergold, G. D. (1990). "Identification, characterization, and cell specificity of a human LINE-1 promoter". Molecular and cellular biology 10 (12): 6718–6729. doi:10.1128/MCB.10.12.6718. PMC 362950. PMID 1701022.
8. ↑  Mätlik, K; Redik, K; Speek, M (2006). "L1 antisense promoter drives tissue-specific transcription of human genes". Journal of Biomedicine and Biotechnology 2006 (1): 71753. doi:10.1155/JBB/2006/71753. PMC 1559930. PMID 16877819.
9. ↑  Richard Cordaux and Mark Batzer (October 2009). "The impact of retrotransposons on human genome evolution". *Nature Reviews Genetics* **10** (10): 691–703. PMC 2884099. PMID 19763152. doi:10.1038/nrg2640.
10. ↑  Griffiths, Anthony J. (2008). *Introduction to genetic analysis* (9th ed.). New York: W.H. Freeman. p. 505. ISBN 0-7167-6887-9.
11. ↑  Rangwala S, Kazazian HH (2009). "Many LINE1 elements contribute to the transcriptome of human somatic cells". *Genome Biology* **10** (9): R100. PMC 2768975. PMID 19772661. doi:10.1186/gb-2009-10-9-r100.
12. ↑  Chueh, A.C.; Northrop, Emma L.; Brettingham-Moore, Kate H.; Choo, K. H. Andy; Wong, Lee H. (Jan 2009). Bickmore, Wendy A. ed. "LINE Retrotransposon RNA Is an Essential Structural and Functional Epigenetic Component of a Core Neocentromeric Chromatin". *PLoS Genetics* **5** (1): e1000354. PMC 2625447. PMID 19180186. doi:10.1371/journal.pgen.1000354.
13. ↑  Luan, D. D.; Korman, M. H.; Jakubczak, J. L.; Eickbush, T. H. (1993). "Reverse transcription of R2Bm RNA is primed by a nick at the chromosomal target site: A mechanism for non-LTR retrotransposition". Cell 72 (4): 595–605. PMID 7679954.
14. ↑  Yang, N; Kazazian Jr, H. H. (2006). "L1 retrotransposition is suppressed by endogenously encoded small interfering RNAs in human cultured cells". Nature Structural & Molecular Biology 13 (9): 763–71. doi:10.1038/nsmb1141. PMID 16936727.

|  |  |
| --- | --- |
| Control de autoridades | 
* Wd: Q908250
* MAG: 93097992

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Identificadores | 
* MeSH: D020084
* MeSH: G02.111.570.080.708.330.800.400

 |