Элемент вставки (также известный как IS , элемент вставки последовательности или элемент IS ) представляет собой короткую последовательность ДНК , которая действует как простой мобильный элемент . Инсерционные последовательности имеют две основные характеристики: они малы по сравнению с другими мобильными элементами (обычно около 700–2500 п.о. в длину) и кодируют только белки, участвующие в транспозиционной активности (таким образом, они отличаются от других транспозонов , которые также несут дополнительные гены, такие как как гены устойчивости к антибиотикам ). Этими белками обычно являются транспозаза , которая катализирует ферментативную реакцию, позволяющую двигаться IS, а также один регуляторный белок, который либо стимулирует, либо ингибирует активность транспозиции. Кодирующая область в инсерционной последовательности обычно окружена инвертированными повторами . Например, хорошо известный IS 911 (1250 пар оснований) фланкирован двумя концами инвертированного повтора длиной 36 пар оснований, а кодирующая область имеет два гена, частично перекрывающиеся orfA и orfAB , кодирующие транспозазу (OrfAB) и регуляторный белок (OrfA). Конкретная последовательность вставки может быть названа в соответствии с формой IS n , где n представляет собой число (например, IS 1 , IS 2 , IS 3 , IS 10 , IS 50 , IS 911 , IS 26 и т.д.); Однако это не единственная используемая схема именования. Хотя инсерционные последовательности обычно обсуждаются в контексте прокариотических геномов , некоторые эукариотические последовательности ДНК, принадлежащие к семейству мобильных элементов Tc1/ mariner, можно считать инсерционными последовательностями. [1]
Помимо того, что инсерционные последовательности возникают автономно, они также могут встречаться как части составных транспозонов ; в составном транспозоне две инсерционные последовательности фланкируют один или несколько дополнительных генов, таких как ген устойчивости к антибиотику (например, Tn10 , Tn5 ) . Тем не менее, существует другой тип транспозонов, называемый единичными транспозонами, которые не несут инсерционные последовательности на своих концах (например, Tn 7 ).
Сложный транспозон не зависит от фланкирующих последовательностей вставки резольвазы. Резолваза является частью генома tns и разрезает фланкирующие инвертированные повторы.
Частота транспозиции IS-элементов зависит от множества параметров, включая фазу роста культуры, состав среды, напряжение кислорода, масштаб роста и структурную конформацию целевых участков (например: кривизну, наличие определенных мотивов, состав ДНК). [2] Рекомбинация между геномными сайтами IS может позволить бактериям адаптироваться к новой среде, что делает элементы IS важным механизмом эволюции бактерий. [3]