主な違い–プラスミドとトランスポゾン

プラスミドとトランスポゾンは2種類の可動遺伝因子であり、それぞれゲノムと染色体の間の遺伝物質の移動に関与しています。挿入配列（IS）とエピソームは、他の種類の可動遺伝因子です。プラスミドは染色体外の自己複製DNA分子であり、細菌で自然に発生しますが、トランスポゾンはゲノム内のさまざまな位置を移動するDNA配列です。プラスミドは通常、二本鎖の環状分子です。トランスポゾンは「ジャンピング遺伝子‘、そしてそれらはゲノム内のDNAの量に突然変異や変化を引き起こす可能性があります。 NS 主な違い プラスミドとトランスポゾンの間は プラスミドはゲノム間で遺伝物質を伝達するのに対し、トランスポゾンは同じゲノム内の染色体間で遺伝物質を伝達します.

対象となる主要分野

1.プラスミドとは –定義、クラス、機能 2.トランスポゾンとは –定義、クラス、機能 3.プラスミドとトランスポゾンの類似点は何ですか –共通機能の概要 4.プラスミドとトランスポゾンの違いは何ですか –主な違いの比較

重要な用語：Colプラスミド、接合プラスミド、分解プラスミド、DNAトランスポゾン、Fプラスミド、ジャンピング遺伝子、可動性遺伝子要素、プラスミド、耐性プラスミド、レトロトランスポゾン、トランスポゾン、トランスポゾン、毒性プラスミド

プラスミドとは

プラスミドとは、染色体とは独立して複製する遺伝的要素を指します。プラスミドは二本鎖の環状DNA分子であり、細菌、古細菌、酵母、原生動物の細胞質に存在します。プラスミドのサイズは1〜1,000kbpの範囲で変化します。異なるタイプの細胞では、1〜数千の異なるプラスミドタイプを識別できます。自然界のプラスミドの主な機能は、遺伝子の水平伝播（HGT）のメカニズムである接合に関与することです。 HGTは、生物間の遺伝物質の移動を指します。

プラスミドはバクテリアに存在しますが、通常の条件下でバクテリアが生き残るために必要ではありません。それらには、抗生物質耐性、金属耐性、窒素固定、および毒素産生に必要な情報が含まれています。天然に存在するプラスミドは、コード変換などのinvitro技術によって修飾することができます。プラスミドは、遺伝情報を2番目の細胞に運ぶための媒体として使用されるベクターの一種です。プラスミドベクターを図1に示します。

図1：pBR322

プラスミドの特徴

プラスミドの分類

プラスミドはいくつかの方法で分類できます。接合のメカニズムに基づいて、プラスミドは接合プラスミドと非接合プラスミドに分類できます。 接合プラスミド 細菌の接合（有性生殖）を促進する、性線毛のためにコード化された一連の転移（tra）遺伝子で構成されています。ある細菌から別の細菌へのプラスミドの形質転換は、性毛包を介して行われます。非結合プラスミドは、結合プラスミドの助けを借りて転送されます。細菌の接合を図2に示します。

図2：活用

機能に基づいて、5つのクラスのプラスミドを特定することもできます。

トランスポゾンとは

トランスポゾンとは、染色体、プラスミド、またはファージDNA間で移動できる染色体セグメントを指します。トランスポゾンは、 転移因子（TE）。転位は、宿主DNAに相補的な配列がない場合に発生します。トランスポゾンはゲノムに突然変異を引き起こします。転置中、ゲノムのサイズは増加または減少する可能性があります。トランスポゾンには遺伝子が含まれている可能性があるため、ジャンピング遺伝子として知られています。

トランスポゾンの分類

トランスポゾンの2つのクラスは、レトロトランスポゾンとDNAトランスポゾンです。レトロトランスポゾンのライフサイクルを図3に示します。

図3：レトロトランスポゾンサイクル

レトロトランスポゾン 「コピーアンドペースト」法を使用してRNA中間体を転置します。 DNAセグメントのRNAコピーが最初に作成され、次にDNAセグメントに逆転写されます。長い末端反復（LTR）および短い末端反復（STR）は2種類のレトロトランスポゾンです。ほとんどのレトロトランスポゾンはLTRです。 LTRトランスポゾンはレトロウイルスと同様の構造と機能を示します。 LTRトランスポゾンを図4に示します。

図4：LTRトランスポゾン

DNAトランスポゾン 「カットアンドペースト」方式で転置します。トランスポゾンは、ゲノムのある位置から切り出され、別の位置に挿入されます。トランスポザーゼは、DNA転位に関与する酵素です。細菌のDNAトランスポゾンを図5に示します。

図5：細菌のDNAトランスポゾン

DNAトランスポゾンは、切除のためにトランスポザーゼによって認識される2つの末端逆方向反復（TIR）に隣接しています。挿入すると、標的部位のDNAが複製され、標的部位複製（TSD）が形成されます。 DNA転位のメカニズムを図6に示します。

図6：DNA転位

トランスポゾンの両方のクラスでは、トランスポゾンの動員に必要なタンパク質をコードしない非自律的要素が存在する可能性があります。したがって、これらのトランスポゾンは、おそらくその可動性を自律型トランスポゾンに依存しています。例として、ミニチュア逆方向反復転移因子（ダニ）は短い（80-500 bp）DNAトランスポゾンのような要素です。それらは主に真核生物、特に植物種に存在します。それらはTIRを持ち、TSDに隣接していますが、MITEはトランスポザーゼコーディング遺伝子を欠いています。したがって、MITEはおそらく動員のために自律的なDNAトランスポゾンに依存しています。

プラスミドとトランスポゾンの類似点

プラスミドとトランスポゾンの違い

意味

プラスミド： プラスミドとは、染色体とは独立して複製する遺伝的要素を指します。

トランスポゾン： トランスポゾンとは、染色体、プラスミド、またはファージDNA間で移動できる染色体セグメントを指します。

意義

プラスミド： プラスミドは染色体外の自己複製DNA分子であり、細菌に自然に存在します。

トランスポゾン： トランスポゾンは、ゲノム内のさまざまな位置を移動するDNA配列です。

発生

プラスミド： プラスミドはバクテリアやいくつかの真核細胞で自然に発生します。

トランスポゾン： トランスポゾンは細菌とすべての真核細胞で発生します。

クラス

プラスミド： Fプラスミド、耐性プラスミド、colプラスミド、分解プラスミド、および病原性プラスミドは、5つのクラスのプラスミドです。

トランスポゾン： レトロトランスポゾンとDNAトランスポゾンは2つのクラスのトランスポゾンです。

自己複製

プラスミド： プラスミドは細胞内で自己複製します。

トランスポゾン： トランスポゾンは自己複製DNAセグメントではありません。

特性

プラスミド： プラスミドは、複製起点、プロモーター、抗生物質耐性遺伝子、および複数のクローニングサイトで構成されています。

トランスポゾン： トランスポゾンは、トランスポザーゼ、トランスポゾン遺伝子、および末端反復のコード領域で構成されています。

ベクトル

プラスミド： プラスミドは、組換えDNAを生成するためのベクターとして使用されます。

トランスポゾン： トランスポゾンは、挿入型遺伝子変異でいくつかの塩基を挿入するためのベクターとして使用されます。

ゲノムの変化

プラスミド： プラスミドは、別の生物のゲノムに新しい遺伝子を挿入するために使用できます。

トランスポゾン： トランスポゾンは、遺伝性疾患を引き起こすことがある変異原です。

結論

プラスミドとトランスポゾンは、DNAセグメントを伝達する2種類の可動遺伝因子です。プラスミドとトランスポゾンの両方が細胞内で自然に発生しています。プラスミドは自己複製性の環状DNA分子であり、主に細菌に見られます。それらは、ゲノム間で遺伝子を伝達するために使用できます。トランスポゾンは、ゲノム内のさまざまな位置を移動するDNAセグメントです。プラスミドとトランスポゾンの主な違いはそれらの役割です。プラスミドはゲノム間で遺伝物質を伝達しますが、トランスポゾンは同じゲノム内の染色体間で遺伝物質を伝達します。

リファレンス：

1.「プラスミド」。無限の微生物学、ここで入手可能2。ムニョスロペス、マルティン、ホセL.ガルシアペレス。 「DNAトランスポゾン：ゲノミクスにおける性質と応用」 Current Genomics、Bentham Science Publishers Ltd.、2010年4月、こちらから入手できます。

画像提供：

1. Ayacop（+ Yikrazuul）による「PBR322」– Commons Wikimedia2を介した自身の作品（パブリックドメイン）。アデノシンによる「活用」– Commons Wikimedia3を介した自作（CC BY-SA 3.0）。 Mariuswalterによる「レトロトランスポゾン」– Commons Wikimedia4による自作（CC BY-SA 4.0）。 Jacek FHによる「複合トランスポゾン」– Commons Wikimedia5経由のImage：Composite transposon.jpg（CC BY-SA 3.0）に基づいて自作。 Mariuswalterによる「DNAトランスポゾン」– Commons Wikimediaによる自作（CC BY-SA 4.0）