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Overview of Transposition and Recombination02:13

Overview of Transposition and Recombination

Transposons make up a significant part of genomes of various organisms. Therefore, it is believed that transposition played a major evolutionary role in speciation by changing genome sizes and modifying gene expression patterns. For example, in bacteria, transposition can lead to conferring antibiotic resistance. Movement of transposable elements within the genetic pool of pathogenic bacteria can aid in transfer of antibiotic-resistant genetic elements. In eukaryotes, transposons can carry out...
DNA-only Transposons02:57

DNA-only Transposons

DNA-only transposons are called autonomous transposons since they code for the enzyme transposase that is required for the transposition mechanism. Insertion of transposons can alter gene functions in multiple ways. They can mutate the gene, alter gene expression by introducing a novel promoter or insulator sequence, introduce new splice sites, and change the mRNA transcripts produced, or remodel chromatin structure.
The donor site from where the transposon is excised is either degraded or...
Transposons01:24

Transposons

Transposons, or "jumping genes," are small mobile genetic elements (MGEs) that range from 700 to 40,000 base pairs in length. They are found in all organisms and can move within the same chromosome or transfer to different chromosomes. In some cases, transposons can also jump between different host DNA molecules, such as plasmids or viruses, contributing to genetic variability.Barbara McClintock first discovered these mobile genetic elements in the 1940s while studying maize genetics, and she...
LTR Retrotransposons03:08

LTR Retrotransposons

LTR retrotransposons are class I transposable elements with long terminal repeats flanking an internal coding region. These elements are less abundant in mammals compared to other class I transposable elements. About 8 percent of human genomic DNA comprises LTR retrotransposons. Some of the common examples of LTR retrotransposons are Ty elements in yeast and Copia elements in Drosophila.
The internal coding region of LTR retrotransposons and their mechanism of transposition closely resembles a...
Reporter Genes02:11

Reporter Genes

Reporter genes are a type of protein-coding gene that are often tagged to a gene of interest. Once inside a target cell, reporter genes usually produce visually identifiable characteristics like fluorescence and luminescence when expressed along with the gene of interest. Thus, reporter genes “report” the presence or absence of genes of interest in an organism, determine the gene expression pattern, or track the physical location of a DNA segment or protein in the cell.
Commonly used reporter...
Non-LTR Retrotransposons03:18

Non-LTR Retrotransposons

As the name suggests, non-LTR retrotransposons lack the long terminal repeats characteristic of the LTR retrotransposons. Additionally, both LTR and non-LTR retrotransposons use distinct mechanisms of mobilization. Non-LTR retrotransposons are further divided into two classes - Long interspersed nuclear elements (LINEs) and short interspersed nuclear elements (SINEs), both of which occur abundantly in most mammals, including humans. Some of the active non-LTR retrotransposons in humans are L1...

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Probeando la estructura componente de un gen de maíz con elementos transponibles.

J L Kermicle

    Science (New York, N.Y.)
    |June 27, 1980
    PubMed
    Resumen

    La inestabilidad del gen R del maíz se relacionó con la inserción del elemento de disociación (Ds), que afecta el color del núcleo. La eliminación del Modulador (Mp) estabilizó la expresión génica R, lo que sugiere una unidad funcional R de doble componente.

    Área de la Ciencia:

    • Genética La genética.
    • Biología Molecular Biología Molecular
    • Ciencias de las plantas Ciencias de las plantas.

    Sus antecedentes:

    • Se sabe que los elementos de control como la disociación (Ds) y el modulador (Mp) influyen en la expresión génica y la estabilidad del genoma en el maíz.
    • El gen R en el maíz controla la producción de pigmento, con diferentes alelos que especifican patrones distintos de coloración en los granos y las plantas.
    • La inestabilidad genética puede surgir de la actividad de elementos transponibles, lo que lleva a cambios fenotípicos impredecibles.

    Objetivo del estudio:

    • Para investigar la base molecular de la inestabilidad del gen R en el maíz asociado con elementos de control.
    • Determinar el papel de los elementos de disociación (Ds) y moduladores (Mp) en la transposición y expresión del gen R.
    • Para aclarar la estructura funcional del gen R, en particular sus componentes que rigen la pigmentación específica del tejido.

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    Published on: July 29, 2019

    Principales métodos:

    • Análisis de las existencias de maíz que exhiben pigmentación irregular del grano.
    • Mapeo molecular de los sitios de inserción de Ds en relación con las regiones reguladoras del gen R.
    • Cruces genéticos para evaluar el efecto de la eliminación del Modulador (Mp) en la estabilidad del gen R.
    • Estudios de recombinación para restaurar la función del gen R y analizar la actividad pigmentaria.

    Principales resultados:

    • Se identificaron tres casos de inestabilidad del gen R, cada uno de los cuales implica la transposición de Ds o un elemento similar a Ds al locus R.
    • La inserción de Ds interrumpió la función del gen R, lo que condujo a una inhibición irregular de la pigmentación del núcleo.
    • La eliminación del elemento Modulador (Mp) del genoma resultó en la estabilización de la expresión génica R en niveles bajos a intermedios.
    • La recombinación con un alelo R que especifica la pigmentación vegetal restauró una fuerte acción pigmentaria en las nuevas formas del gen R.
    • Los sitios de inserción de Ds se mapearon distal a la región que controla la semilla versus la expresión de la planta, lo que indica interacciones reguladoras específicas.

    Conclusiones:

    • La unidad funcional del gen R parece comprender al menos dos componentes: uno para la expresión específica del tejido y otro común a alelos con diferentes actividades específicas del tejido.
    • La actividad del elemento de disociación (Ds) está directamente implicada en la inestabilidad del gen R y la interrupción de la producción de pigmentos.
    • El modulador (Mp) juega un papel en la regulación de la estabilidad de la expresión del gen R, potencialmente influyendo en la actividad de Ds o la accesibilidad del gen R.
    • Comprender la naturaleza modular del gen R proporciona información sobre la regulación génica y el impacto de los elementos transponibles en genomas complejos.