Long interspersed nuclear element
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LoslegenEnglisch: long interspersed nuclear element
Synonym: long interspersed repetitive element
Definition
Long interspersed nuclear elements, kurz LINEs, sind repetitive, transponierbare DNA-Sequenzen, die zu den Retrotransposons zählen. Vollständige LINE-1-Elemente haben eine Länge von etwa 6.000 Basenpaaren (6 kb); viele im Genom vorhandene Kopien sind jedoch trunkiert. LINEs kommen in etwa 850.000-facher Kopie im menschlichen Genom vor. Dies entspricht etwa 17 % des gesamten Genoms.
siehe auch: short interspersed nuclear element (SINE)
Hintergrund
LINEs gehören zu den mobilen DNA-Elementen und besitzen die Fähigkeit, autonom eine Transposition durchzuführen, da sie eine reverse Transkriptase und Endonuklease enthalten. Die Transkription von LINEs erfolgt hauptsächlich durch die RNA-Polymerase II, wobei neuere Studien darauf hindeuten, dass zusätzliche regulatorische Mechanismen die Genexpression beeinflussen können.
Die Elemente der LINEs werden als L1-Element bezeichnet. L1-Elemente verfügen über zwei offene Leserahmen (ORF1 und ORF2). ORF1 kodiert für ein RNA-bindendes Protein (RBP), ORF2 kodiert für ein bifunktionelles Protein, das sowohl als Endonuklease als auch als reverse Transkriptase fungiert.
Die meisten L1-Elemente wurden nicht vollständig transponiert und besitzen daher oft eine unvollständige 5′-UTR. Dennoch können viele dieser Elemente transkriptionell aktiv sein und potenziell funktionelle Rollen im Genom spielen.
Klinische Bedeutung
LINE-Insertionen können zu verschiedenen genetischen Erkrankungen führen, wenn sie in wichtige Gene integrieren oder deren Expression stören. Beispiele sind Hämophilie A durch L1-Insertion in das Faktor VIII-Gen oder Duchenne-Muskeldystrophie durch Insertion in das Dystrophin-Gen. Darüber hinaus können LINEs zur genomischen Instabilität beitragen und sind möglicherweise an der Entstehung von Tumoren beteiligt.
Andererseits tragen LINEs zur genetischen Vielfalt und Adaptation bei.
Literatur
- Nordheim, Knippers: Molekulare Genetik. 10. Auflage, Thieme Verlag