retrotranspozisyon

Retrotranspozisyon, genom içinde hareket eden bazı genetik elemanların önce RNA transkriptine dönüştüğü ve bu RNA üzerinden yeniden DNA’ya çevrilerek hedef konuma entegre olduğu bir süreçtir. Bu “kopyala ve yapıştır” mekanizması sonucunda orijinal elemanın bulunduğu yerde kalan bir kopya daha oluşur; bu da genom büyüklüğünün ve çeşitliliğin artmasına yol açabilir. Retrotranspozisyonlar, özellikle çok hücreli organizmalarda genomun dinamik evriminde önemli bir rol oynar.

En önemli retrotranspozisyon sınıfları LTR retrotranspozisyonlar ve non-LTR retrotranspozisyonlar olarak ayrılır. LTR retrotranspozisyonlar, virüs benzeri yapılar taşıyan endojen elemanlardır ve genellikle kendi replikasyon enzimlerini (örneğin reverse transcriptase ve integrase) kodlarlar. Non-LTR grup ise LINEler (uzun interspesary) ve SINEler (kısa interspesary) içerir. LINE-1 (L1) en aktiftir; SINEler ise kendi kodlayıcı enzimlerini taşımaz, çoğunlukla LINE-1 tarafından sağlanan reverse transcriptase ile hareket ederler. Bazı SINE türleri ve SVA elementleri bu şekilde transpozisyon yeteneğini gösterir. LTR retrotranspozisyonlar, öte yandan Endojen Retrovirüsler (ERV’ler) olarak da adlandırılır.

Mekanizmanın ayrıntıları, RNA transkripsiyonunun başlamasıyla başlar; ardından RNA’dan reverse transcription yoluyla DNA sentezlenir ve hedef siteye entegre edilir. Entegre edilme çoğu zaman Target-Primed Reverse Transcription (TPRT) adı verilen bir süreçle gerçekleşir. Sonuç olarak yeni bir kopya genomda yerine yerleşir; bu süreç, gen düzenlenmesini, mutasyonları ve yeni düzenleyici elemanların oluşumunu tetikleyebilir. Retrotranspozisyonlar, processed pseudogenes oluşumu ve genomik yeniden düzenlemelerde rol oynayabilir.

Kontrol mekanizmaları arasında DNA metilasyonu, histon modifikasyonları ve piRNA/siRNA yoluyla baskılanma bulunur. Somatik hücrelerde aktivite kısıtlı olsa da bazı durumlarda özellikle kanser gibi hastalık durumlarında L1 aktivitesi artış gösterebilir. Retrotranspozisyonlar, evrimsel süreçte yeni genetik kaynaklar sağlayarak türler arası farklılıklara katkıda bulunur.