미니어처 역반복 트랜스포저블 요소

Miniature Inverted-repeat Transposable Elements

미니어처 역반복 트랜스포저블 엘리먼트(MITE)는 비자율 Class II 트랜스포저블 엘리먼트(DNA 시퀀스)의 그룹입니다.MITE는 비자율적이기 때문에 자신의 트랜스포지스를 코드화할 수 없습니다.그들은 동물, 식물, 곰팡이, [1][2][3][4]박테리아의 게놈 안에 존재한다.MITE는 일반적으로 Terminal Inverted Repeat(TIR; Terminal Inverted Repeat) 및 2개의 측면 타깃사이트 복제(TSD)를 가진 짧은(50~500bp) 요소입니다.다른 트랜스포존과 마찬가지로 MITE는 주로 유전자가 풍부한 영역에 삽입되며 이것이 유전자 발현에 영향을 미치고 진핵생물 [5][6]진화를 가속화하는데 중요한 역할을 하는 이유일 수 있다.작은 사이즈에도 불구하고 높은 카피 번호가 관심의 대상이 되고 있습니다.

MITE의 기원

MITE에 대한 자세한 연구는 MITE 서브패밀리가 단일 게놈의 관련 자율 요소에서 발생했으며 이러한 서브패밀리가 MITE 패밀리를 구성한다는 것을 보여준다.자율 요소 유형으로 1개 이상의 MITE [7]패밀리를 생성할 수 있습니다.

분류

기존의 TE 슈퍼패밀리와의 TIR 시퀀스에서의 관계를 바탕으로 MITE는 특정 패밀리로 분류되었다.예를 들어 wTourist, Acrobat, Hearthaler는 TE 슈퍼패밀리 PIF/Harbinger에 속하는 일부 식물 종에서 MITE 패밀리입니다.Stowaway는 Tc1/Mariner TE 슈퍼패밀리와 관련하여 TSD TA를 가진 Pisum sativum L.의 MITE 패밀리입니다.피기박 슈퍼패밀리와 관련된 CMITES로 알려진 MITE 그룹이 특정 [8]산호종에서 발견되었다.

대부분의 MITE가 그룹화되어 있지만, 이들 중 일부는 아직 TE 슈퍼패밀리를 할당받지 못했다.이러한 과에는 아라비도시스탈리아나의 아타테와 이집트 에데스에서 발견되는 아톤과가 포함된다.이 외에도, 더 많은 MITE 가족이 발견될 것 같다.

식물 게놈의 MITE

MITE는 식물에서 처음 발견되었다.선인장, hAT, 뮤테이터, PIF 및 Tc1/Mariner 슈퍼패밀리에 속하는 요소가 [9]설명되었다.말단 역반복과 표적 부위 복제의 유사성에 따라 식물 게놈의 MITE는 크게 두 그룹으로 나뉜다.관광객용 MITE(PIF에서 [10]파생) 및 스토어웨이용 MITE(Tc1/Mariner에서 [11]파생)밀항 요소와 관광 요소는 그 순서가 현저하게 다르지만 구조적으로 상당한 유사성을 가지고 있는 것으로 확인되었습니다.

밀항 요소는 대상 부위의 특이성을 가지고 있으며 크기가 작고 보존된 단자 반전 반복을 가지고 있습니다.MITE와 같은 관광업계에서 판가름난 사건도 마찬가지다.그들은 안정적인 DNA 2차 구조를 형성할 수 있으며, 이는 식별에 매우 유용할 수 있다.일부 보관함 요소에는 시스 작용 규제 구역도 포함되어 있습니다.

바나나의[12] hAT형 MITE와 [13]나이트쉐이딩과 같은 다른 MITE 슈퍼패밀리는 식물에서도 설명되었다.

유전자 마커로서의 MITE

옥수수 게놈에서 MITE 패밀리 Heartbreaker(Hbr)의 유무를 바탕으로 분자 마커를 개발했다.이러한 Hbr 마커는 옥수수 게놈에 균일하게 분포되어 안정적이라는 것이 증명되었습니다.Casa 등의 연구는 HBr 마커를 다른 분자 마커와 함께 사용하여 관련 옥수수 근친종의[14] 유전자형을 연구할 수 있음을 보여주었다.

계산 지원

FINDMITE 등의 소프트웨어는 평균 크기의 bp 시퀀스엔트리를 사용하여 MITE 패밀리를 식별합니다.detectM이라고 하는 MATLAB 기반의 프로그램ITE는 광범위한 게놈에서 MITE를 검출할 수 있으며 쌀 [15]게놈으로 테스트되었다.MUST나 MITE-Hunter와 같은 다른 것들도 비슷한 목적으로 사용된다.MITE 패밀리를 특징짓기 위해 Yang과 Hall에 의해 MITE Analysis Kit MAK라는 툴킷이 개발되었습니다.

레퍼런스

  1. ^ Lu C, Chen J, Zhang Y, Hu Q, Su W, Kuang H (March 2012). "Miniature inverted-repeat transposable elements (MITEs) have been accumulated through amplification bursts and play important roles in gene expression and species diversity in Oryza sativa". Molecular Biology and Evolution. 29 (3): 1005–17. doi:10.1093/molbev/msr282. PMC 3278479. PMID 22096216.
  2. ^ Shirasawa K, Hirakawa H, Tabata S, Hasegawa M, Kiyoshima H, Suzuki S, Sasamoto S, Watanabe A, Fujishiro T, Isobe S (May 2012). "Characterization of active miniature inverted-repeat transposable elements in the peanut genome". TAG. Theoretical and Applied Genetics. Theoretische und Angewandte Genetik. 124 (8): 1429–38. doi:10.1007/s00122-012-1798-6. PMC 3336055. PMID 22294450.
  3. ^ Siguier P, Filée J, Chandler M (October 2006). "Insertion sequences in prokaryotic genomes". Current Opinion in Microbiology. 9 (5): 526–31. doi:10.1016/j.mib.2006.08.005. PMID 16935554.
  4. ^ Bardaji L, Añorga M, Jackson RW, Martínez-Bilbao A, Yanguas-Casás N, Murillo J (2011). "Miniature transposable sequences are frequently mobilized in the bacterial plant pathogen Pseudomonas syringae pv. phaseolicola". PLOS ONE. 6 (10): e25773. Bibcode:2011PLoSO...625773B. doi:10.1371/journal.pone.0025773. PMC 3189936. PMID 22016774.
  5. ^ Zhang, Q.; Arbuckle, J.; Wessler, S. R. (2000). "Recent, extensive, and preferential insertion of members of the miniature inverted-repeat transposable element family Heartbreaker into genic regions of maize". Proceedings of the National Academy of Sciences. 97 (3): 1160–1165. Bibcode:2000PNAS...97.1160Z. doi:10.1073/pnas.97.3.1160. PMC 15555. PMID 10655501.
  6. ^ Feschotte C, Jiang N, Wessler SR (May 2002). "Plant transposable elements: where genetics meets genomics". Nature Reviews. Genetics. 3 (5): 329–41. doi:10.1038/nrg793. PMID 11988759. S2CID 32630879.
  7. ^ Feschotte C, Zhang X, Wessler SR (2002). "Miniature inverted-repeat transposable elements (MITEs) and their relationship with established DNA transposons". In Craig N, Craigie R, Gellert M, Lambowitz A (eds.). Mobile DNA II (2nd ed.). Washington, D.C.: American Society of Microbiology Press. pp. 1147–1158. ISBN 978-1-55581-209-6.
  8. ^ Wang S, Zhang L, Meyer E, Matz MV (May 2010). "Characterization of a group of MITEs with unusual features from two coral genomes". PLOS ONE. 5 (5): e10700. Bibcode:2010PLoSO...510700W. doi:10.1371/journal.pone.0010700. PMC 2872659. PMID 20502527.
  9. ^ Feschotte C, Pritham EJ (2007). "DNA transposons and the evolution of eukaryotic genomes". Annual Review of Genetics. 41: 331–68. doi:10.1146/annurev.genet.40.110405.090448. PMC 2167627. PMID 18076328.
  10. ^ Zhang X, Jiang N, Feschotte C, Wessler SR (February 2004). "PIF- and Pong-like transposable elements: distribution, evolution and relationship with Tourist-like miniature inverted-repeat transposable elements". Genetics. 166 (2): 971–86. doi:10.1534/genetics.166.2.971. PMC 1470744. PMID 15020481.
  11. ^ Bureau TE, Wessler SR (June 1994). "Stowaway: a new family of inverted repeat elements associated with the genes of both monocotyledonous and dicotyledonous plants". The Plant Cell. 6 (6): 907–16. doi:10.2307/3869968. JSTOR 3869968. PMC 160488. PMID 8061524.
  12. ^ Menzel G, Heitkam T, Seibt KM, Nouroz F, Müller-Stoermer M, Heslop-Harrison JS, Schmidt T (December 2014). "The diversification and activity of hAT transposons in Musa genomes". Chromosome Research. 22 (4): 559–71. doi:10.1007/s10577-014-9445-5. PMID 25377178. S2CID 15642479.
  13. ^ Kuang H, Padmanabhan C, Li F, Kamei A, Bhaskar PB, Ouyang S, Jiang J, Buell CR, Baker B (January 2009). "Identification of miniature inverted-repeat transposable elements (MITEs) and biogenesis of their siRNAs in the Solanaceae: new functional implications for MITEs". Genome Research. 19 (1): 42–56. doi:10.1101/gr.078196.108. PMC 2612961. PMID 19037014.
  14. ^ Casa AM, Mitchell SE, Smith OS, Register JC, Wessler SR, Kresovich S (January 2002). "Evaluation of Hbr (MITE) markers for assessment of genetic relationships among maize ( Zea mays L.) inbred lines". TAG. Theoretical and Applied Genetics. Theoretische und Angewandte Genetik. 104 (1): 104–10. doi:10.1007/s001220200012. PMID 12579434. S2CID 23328113.
  15. ^ Ye C, Ji G, Liang C (January 2016). "detectMITE: A novel approach to detect miniature inverted repeat transposable elements in genomes". Scientific Reports. 6 (1): 19688. Bibcode:2016NatSR...619688Y. doi:10.1038/srep19688. PMC 4726161. PMID 26795595.