DNA 서열은 원래 위치와 별도로 복사되거나 절단되어 원형화되어 다른 위치에 삽입될 수 있으며, 이 과정을 전치라고 합니다. 이 서열을 점핑 유전자(jumping gene) 또는 트랜스포존(transposon)이라고 합니다. 트랜스포존은 염색체 DNA에 존재하는 기본 단위이며 독립적으로 복제하고 이동할 수 있습니다.

일반적으로 트랜스포존에 의해 암호화되는 전치 기능을 수행하는 효소는 트랜스포존의 양쪽 끝에서 특정 서열을 인식하고 인접한 서열에서 트랜스포존을 분리한 다음 상동성이 없는 새로운 DNA 표적 부위에 삽입할 수 있습니다. 요구 사항.

트랜스포존은 양쪽 끝 부분에 역전된 반복 서열이 있고 중간에 전이 유전자가 있습니다. 역반복 서열은 트랜스포사제가 결합하는 곳이고, 중간에 있는 전이 유전자는 유전자 사이를 앞뒤로 뛰어다니는 유전자 분절이다.

Tn5는 전체 길이가 약 5.8kb로 3가지 항생제(네오마이신, 블레오마이신, 스트렙토마이신)를 코딩하는 핵심 서열과 2개의 역전된 IS50 서열로 구성되며, 그 중 IS50R과 IS50L 서열은 상동성이 매우 높으며, IS50L의 염기 하나만 돌연변이되었습니다. IS50은 19bp의 반전된 끝(외부 끝, OE 및 내부 끝, IE)을 가지고 있습니다. 이 반전된 끝은 트랜스포사제(Tnp)의 활동 사이트입니다. IS50L과 IS50R은 모두 트랜스포사제(TnP)와 전위 억제 단백질(lnh)을 암호화하는 유전자를 포함하고 있습니다. 그러나 IS50L의 염기 돌연변이로 인해 번역이 조기에 종료되므로 IS50R만이 정상적인 활성 TnP와 lnh를 생성할 수 있습니다.

전위가 발생하면 두 개의 트랜스포사제 분자가 Tn5 트랜스포존의 OE 말단에 결합하여 두 개의 Tnp-OE 복합체를 형성합니다. 이어서 두 복합체가 결합하고 말단이 상호작용하고 절단되어 시냅톤 복합체를 형성합니다. 이합체 단백질과 두 분자의 DNA로 구성됩니다. 시냅톤 복합체가 형성된 후에야 Tnp는 DNA를 절단하는 활성을 갖습니다. 이 구조의 형성은 Tn5 DNA 사슬의 조화로운 절단 및 전달에 도움이 되며 Tnp가 트랜스포존 DNA 사슬의 한쪽 끝만 절단하는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 왼쪽 끝에 결합된 Tnp는 오른쪽 끝에 있는 포스포디에스테르 결합의 가수분해를 촉매하는 반면, 오른쪽 끝에 결합된 Tnp는 왼쪽 끝에 있는 포스포디에스테르 결합의 가수분해를 촉매하는 역할을 합니다. Tn p 물 분자를 활성화하면 이 활성화된 물 분자는 DNA 사슬을 가수분해하여 Tn5의 양쪽 끝에 두 개의 3'-OH 친핵성 그룹을 형성한 다음 친핵성 그룹이 상보 사슬을 공격하여 헤어핀 구조를 형성합니다. 그런 다음 또 다른 활성화된 물 분자가 헤어핀 구조를 가수분해하여 무딘 말단의 Tn5를 형성하고 전체 시냅톤 복합체가 공여자 가닥을 떠나 표적 DNA에 결합합니다. Tn5의 3'-OH는 친핵성으로 표적 서열을 공격하여 트랜스포존 삽입 부위 사이에 9bp의 끈적끈적한 말단을 형성하고, 트랜스포존의 3'-OH와 표적 DNA의 5'-P 사이에 양성 원자가가 형성됩니다. . 키를 누르면 트랜스포존이 표적 서열에 삽입됩니다. 그 틈은 DNA 중합효소의 작용으로 채워지고, 트랜스포존의 양쪽 말단에 9 bp의 직접 반복 서열이 형성됩니다. 전체 전이 과정은 원래 DNA에서 유전자를 잘라낸 다음 다른 수용자의 DNA에 붙여 넣어 유전자 "점프"(그림)를 달성하는 과정을 완료합니다.

높은 처리량 시퀀싱을 갖춘 Transposase-Accessible Chromatin 분석으로도 알려진 ATAC-seq는 전이효소를 사용하여 접근 가능한 염색질을 탐색하는 높은 처리량 시퀀싱 기술입니다.