Différence principale - plasmide vs transposon

Les plasmides et les transposons sont deux types d'éléments génétiques mobiles, impliqués dans le transfert de matériel génétique entre les génomes et les chromosomes respectivement. Les séquences d'insertion (IS) et les épisomes sont les autres types d'éléments génétiques mobiles. Un plasmide est une molécule d'ADN auto-réplicative extra-chromosomique qui se produit naturellement dans les bactéries, tandis que le transposon est une séquence d'ADN qui se déplace autour de différentes positions au sein d'un génome. Les plasmides sont généralement des molécules circulaires à double brin. Les transposons sont appelés 'gènes sauteurs", et ils peuvent provoquer des mutations et des changements dans la quantité d'ADN dans le génome. Les différence principale entre le plasmide et le transposon est que le plasmide transfère du matériel génétique entre les génomes tandis que le transposon transfère du matériel génétique entre les chromosomes du même génome.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce qu'un plasmide - Définition, classes, caractéristiques 2. Qu'est-ce qu'un transposon - Définition, classes, caractéristiques 3. Quelles sont les similitudes entre le plasmide et le transposon – Aperçu des caractéristiques communes 4. Quelle est la différence entre le plasmide et le transposon – Comparaison des principales différences

Termes clés: plasmides col, plasmide conjugatif, plasmides dégradants, transposons d'ADN, plasmides F, gènes sauteurs, éléments génétiques mobiles, plasmide, plasmides de résistance, rétrotransposons, transposase, transposon, plasmides de virulence

Qu'est-ce qu'un plasmide

Un plasmide fait référence à un élément génétique qui se réplique indépendamment des chromosomes. Les plasmides sont des molécules d'ADN circulaires à double brin, présentes dans le cytoplasme des bactéries, des archées, des levures et des protozoaires. La taille d'un plasmide peut varier de 1 à 1 000 kpb. Un à des milliers de types de plasmides différents peuvent être identifiés dans différents types de cellules. La fonction principale des plasmides dans la nature est de participer à la conjugaison, qui est un mécanisme de transfert horizontal de gènes (HGT). HGT fait référence au mouvement du matériel génétique entre les organismes.

Bien que les plasmides soient présents dans les bactéries, ils ne sont pas nécessaires à la survie des bactéries dans des conditions normales. Ils contiennent des informations nécessaires à la résistance aux antibiotiques, à la résistance aux métaux, à la fixation de l'azote et à la production de toxines. Les plasmides naturels peuvent être modifiés par des techniques in vitro telles que la transformation de code. Les plasmides sont des types de vecteurs utilisés comme véhicules pour transporter des informations génétiques vers une deuxième cellule. Un vecteur plasmidique est représenté sur la figure 1.

Figure 1: pBR322

Caractéristiques des plasmides

Classification des plasmides

Les plasmides peuvent être classés de plusieurs manières. Sur la base du mécanisme de conjugaison, les plasmides peuvent être classés en plasmides conjugatifs et non conjugatifs. Plasmides conjugatifs consistent en un ensemble de gènes de transfert (tra), codés pour les pili sexuels, favorisant la conjugaison (reproduction sexuée) des bactéries. La transformation des plasmides d'une bactérie à une autre s'effectue via les pilules sexuelles. Les plasmides non conjugatifs sont transférés à l'aide de plasmides conjugatifs. La conjugaison bactérienne est montrée dans Figure 2.

Figure 2: Conjugaison

Cinq classes de plasmides peuvent également être identifiées en fonction de leur fonction:

Qu'est-ce qu'un transposon

Un transposon fait référence à un segment chromosomique qui peut être transloqué entre l'ADN chromosomique, plasmidique ou phagique. Les transposons sont également appelés éléments transposables (TE). La transposition se produit en l'absence d'une séquence complémentaire dans l'ADN hôte. Les transposons provoquent des mutations dans le génome. Lors de la transposition, la taille du génome peut être augmentée ou diminuée. Comme les transposons peuvent contenir des gènes, ils sont appelés gènes sauteurs.

Classification du transposon

Les deux classes de transposons sont les rétrotransposons et les transposons d'ADN. Le cycle de vie d'un rétrotransposon est illustré à la figure 3.

Figure 3: Cycle de rétrotransposon

Rétrotransposons transposer via un intermédiaire ARN en utilisant une méthode « copier-coller »; une copie d'ARN d'un segment d'ADN est faite dans un premier temps, puis elle est transcrite en sens inverse en un segment d'ADN. Longues répétitions terminales (LTR) et de courtes répétitions terminales (DOS) sont les deux types de rétrotransposons. La plupart des rétrotransposons sont des LTR. Le transposon LTR présente une structure et une fonction similaires à celles des rétrovirus. Un transposon LTR est montré dans la figure 4.

Figure 4: Transposon LTR

transposons d'ADN transposer par une méthode « couper-coller »; un transposon est découpé d'une position du génome et inséré dans une autre position. La transposase est l'enzyme impliquée dans la transposition de l'ADN. Un transposon d'ADN bactérien est montré dans Figure 5.

Figure 5: Transposon d'ADN bactérien

Les transposons d'ADN sont flanqués de deux répétitions inversées terminales (TIR), qui sont reconnues par la transposase pour l'excision. Lors de l'insertion, l'ADN dans le site cible est dupliqué, formant des duplications de sites cibles (TSD). Le mécanisme de transposition de l'ADN est montré dans Figure 6.

Figure 6: Transposition d'ADN

Dans les deux classes de transposons, les éléments non autonomes qui ne codent pas pour les protéines requises par la mobilisation du transposon peuvent être présents. Par conséquent, ces transposons dépendent vraisemblablement de transposons autonomes pour leur mobilité. A titre d'exemple, les éléments transposables miniatures à répétition inversée (Acariens) sont des éléments de type transposon d'ADN courts (80-500 pb). Ils sont principalement présents chez les eucaryotes, en particulier chez les espèces végétales. Bien qu'ils aient des TIR et soient flanqués de TSD, les MITE sont dépourvus du gène codant pour la transposase. Ainsi, les MITE dépendent vraisemblablement de transposons d'ADN autonomes pour leur mobilisation.

Similitudes entre le plasmide et le transposon

Différence entre le plasmide et le transposon

Définition

Plasmide: Un plasmide fait référence à un élément génétique qui se réplique indépendamment des chromosomes.

Transposon: Un transposon fait référence à un segment chromosomique qui peut être transloqué entre l'ADN chromosomique, plasmidique ou phagique.

Importance

Plasmide: Un plasmide est une molécule d'ADN extra-chromosomique auto-réplicative, naturellement présente dans les bactéries.

Transposon: Le transposon est une séquence d'ADN qui se déplace autour de différentes positions au sein d'un génome.

Occurrence

Plasmide: Les plasmides sont naturellement présents dans les bactéries et certaines cellules eucaryotes.

Transposon: Les transposons se produisent dans les bactéries et toutes les cellules eucaryotes.

Des classes

Plasmide: Les plasmides F, les plasmides de résistance, les plasmides col, les plasmides de dégradation et les plasmides de virulence sont les cinq classes de plasmides.

Transposon: Les rétrotransposons et les transposons d'ADN sont les deux classes de transposons.

Auto-réplication

Plasmide: Les plasmides sont auto-réplicatifs à l'intérieur de la cellule.

Transposon: Les transposons ne sont pas des segments d'ADN auto-réplicatifs.

Caractéristiques caractéristiques

Plasmide: Les plasmides se composent d'une origine de réplication, d'un promoteur, de gènes de résistance aux antibiotiques et de plusieurs sites de clonage.

Transposon: Les transposons consistent en une région codante pour la transposase, les gènes transposables et les répétitions terminales.

Vecteurs

Plasmide: Les plasmides sont utilisés comme vecteurs pour produire de l'ADN recombinant.

Transposon: Les transposons sont utilisés comme vecteurs pour insérer plusieurs bases dans la mutagenèse insertionnelle.

Altérations du génome

Plasmide: Les plasmides peuvent être utilisés pour insérer de nouveaux gènes dans le génome d'un autre organisme.

Transposon: Les transposons sont des mutagènes qui provoquent parfois des maladies génétiques.

Conclusion

Les plasmides et le transposon sont deux types d'éléments génétiques mobiles qui transfèrent des segments d'ADN. Les plasmides et le transposon se produisent naturellement dans les cellules. Les plasmides sont des molécules d'ADN circulaires auto-réplicatives, que l'on trouve principalement dans les bactéries. Ils peuvent être utilisés pour transférer des gènes entre les génomes. Les transposons sont des segments d'ADN qui se déplacent à différentes positions dans le génome. La principale différence entre le plasmide et le transposon est leur rôle; le plasmide transfère du matériel génétique entre les génomes, tandis que le transposon transfère du matériel génétique entre les chromosomes du même génome.

Référence:

1. « Plasmides ». Microbiologie illimitée, disponible ici.2. Muñoz-López, Martín et José L. García-Pérez. « Transposons d'ADN: nature et applications en génomique ». Current Genomics, Bentham Science Publishers Ltd., avril 2010, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. "PBR322" par Ayacop (+ Yikrazuul) - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia2. "Conjugaison" par Adenosine - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia3. "Retrotransposons" de Mariuswalter - Travail personnel (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia4. "Transposon composite" de Jacek FH - self-made, basé sur Image:Composite transposon.jpg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia5. "DNA Transposon" de Mariuswalter - Travail personnel (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia