Nhân tố chuyển vị ngược LTR

Nhân tố chuyển vị ngược LTR là khái niệm được dịch kết hợp ghép từ của thuật ngữ có nguyên gốc tiếng Anh là: Long Terminal Repeats Retrotransposons., 
Nếu dịch toàn bộ thuật ngữ này thì sẽ có một từ khá dài: "nhân tố chuyển vị ngược đầu cuối lặp lại dài", hoặc "nhân tố chuyển vị ngược có chuỗi lặp đoạn cuối dài". Ngoài ra, nhiều tác giả thường gọi tắt thuật ngữ này là chuyển vị LTR, còn gen ở quá trình này là gen LTR, mặc dù không đầy đủ và chưa thật chính xác, nhưng trong ngữ cảnh nhất định vẫn có thể hiểu đúng.
Nội dung khái niệm.
Để hiểu được khái niệm này cũng không quá phức tạp. Cụ thể như sau:
Mô tả tổng quát.
Ở hình 1 là sơ đồ hiện tượng khuếch đại gen theo kiểu PCR, nhưng diễn ra trong tự nhiên.
Cơ chế chuyển vị LTR.
Cơ chế này đã được các nhà khoa học nghiên cứu tường tận trên nhiều đối tượng, thuộc nhiều loài sinh vật khác nhau. Một trong các đối tượng đó là nấm "Candida albicans" thường gây viêm ở người như viêm âm đạo, đôi khi đe dọa tính mạng. Loài này có bộ gen đơn bội với kích thước 16 Mb và đã được Đại học Stanford lắp ráp ở dạng 14.9 Mb, tạo điều kiện cho sự hiểu biết về cấu trúc di truyền, tính gây bệnh, khả năng thích ứng và sự tiến hóa của nó.
Cấu tạo và cơ chế hoạt động trình bày dưới đây dựa trên hình 2 có thể là của Marius Walter - nhà sinh vật học ở Viện nghiên cứu lão hóa Buck của Hoa Kỳ.
Cấu trúc phức hợp LTR.
→ PBS – CA-NC – Pr-RT-RNH-IN – PPT →
Cơ chế.
Initiation (khởi đầu): Tại vị trí liên kết mồi gọi là PBS (primer binding site) của tRNA tế bào chủ tại phía cuối (hạ lưu) ở đầu 5'LTR. Bạn nên nhớ rằng, quá trình đang xảy ra ở mRNA mà trước đó (không vẽ trong sơ đồ), thì DNA đã phiên ra phân tử mRNA này. Từ sợi mRNA này làm khuôn, sao ngược đã tạo ra một âm bản là sợi đơn DNA (tức complementary DNA, viết tắt: cDNA, đoạn màu lục). Âm bản này liên kết với một RNA vận chuyển gọi là tRNA mồi (tRNA primer).
Strand transfert (chuyển chuỗi): Chuỗi mới tổng hợp của 5'LTR (Complementary LTR) sau đó được chuyển vào 3'LTR để làm mồi cho phiên mã ngược của chuỗi âm bản này.
cDNA minus-strand synthesis (tổng hợp sợi đơn DNA bổ sung âm bản): Vùng pôlypurin chịu/kháng RNase H đóng vai trò như một mồi cho tổng hợp dương bản của 3'LTR và PBS bổ sung.
cDNA plus-strand synthesis (tổng hợp sợi đơn DNA bổ sung dương bản): Chuỗi PBS dương bản mới được tổng hợp liên kết với chuỗi PBS âm bản
Strand exchange (trao đổi chuỗi): Ghép nối vị trí liên kết mồi (PBS pairing).
Bidirectional cDNA synthesis (tổng hợp DNA hai chiều) tạo sợi kép.
Transport of cDNA and integration (vận chuyển sợi DNA và chèn): Chuỗi kép được tạo ra (đường cong đôi màu lục) được thể vận chuyển mang đi, rồi chèn vào DNA đích - tức DNA vật chủ (host DNA).
Kết quả là bản sao của gen ban đầu (gen bị chuyển vị) được tạo ra gồm 2 mạch được chèn vào DNA đích trong bộ gen vật chủ. Nghĩa là tạo ra gen lập lại ở lô-cut gen khác.
Các nhóm.
Ty1-copia retrotransposons.
Nhóm này gọi tắt là Ty1-copia rất phong phú, đã phát hiện ở nhiềucác loài khác nhau, từ tảo đơn bào đến rêu, cây Hạt trần cũng như ở Hạt kín. Chúng mã hóa bốn miền protein theo thứ tự sau: protease, integrase, reverse transcriptase và ribonuclease H.
Nhóm này lại được chia thành năm dòng:
Dòng đầu (Sireviruses / Maximus retrotransposons) chứa một gen bao phụ, được đặt tên theo yếu tố SIRE1 trong hệ gen đậu tương ("Glycine max"), và sau đó được phát hiện ở ngô ("Zea mays)", "Arabidopsis thaliana", Thông biển sao ("Pinus pinaster") v.v
Ty3-gypsy retrotransposons.
Ty3-gypsy (Metaviridae) gặp rất nhiều ở Giới Thực vật, kể cả thực vật Hạt trần và Hạt kín. Chúng mã hóa ít nhất bốn miền protein theo thứ tự: protease, sao chép ngược, ribonuclease H và integrase. Dựa trên cấu trúc, sự hiện diện / vắng mặt của các lĩnh vực protein cụ thể, và các mô hình chuỗi protein được bảo tồn, chúng có thể được chia thành nhiều dòng:
Retrovirus nội sinh (ERV).
Nhóm này có retrotransposons LTR. Một retrovirus kiểu này mà lây nhiễm vào vật chủ, thì nó có khả năng chèn chính nó vào bộ gen ở tế bào mầm, do đó di truyền theo chiều dọc (nghĩa là di truyền từ đời trước sang đời sau), nên gọi là virut sao ngược nội sinh (Endogenous Retrovirus). Các retrovirus nội sinh là các chất dẫn truyền LTR quan trọng nhất ở động vật có vú, chiếm khoảng 8% bộ gen của con người và khoảng 10% bộ gen của chuột.
Ngoài ra còn có Ty2, Ty4, và Ty5.