Transpozoni

1 Jan

Transpozoni, imenovani tudi “skakajoči geni” (jumping genes), so zaporedja DNA, ki se lahko premikajo po genomu iz enega mesta na drugega. S tem lahko pride do mutacij in drugačnega prepisovanja genoma.

Transpozone je prva odkrila ena izmed tistih žensk, ki so dobile Nobelovo nagrado (le 5 % jih je, druge so odnesli moški), Barbara McClintock. Raziskovala je koruzo, predvsem barvo njenih storžev oz. zrn na njih. Spremljala je več generacij koruz, pri katerih se je nenapovedljivo spreminjala barva zrn. V razlago je ponudila procese z določenimi genetskimi elementi, ki se lahko prestavijo oz. dodajo v tisti del genoma, ki nosi načrt za barvo koruznih zrn. Seveda so takrat, že več kot 60 let nazaj, to sprejemali z velikim dvomom. Tako je McClintockova prejela Nobelovo nagrado šele leta 1983.

zenske_nobelovke

Sedaj je obstoj transpozonov že dokazan. Obstajata dve večji skupini. Ena uporablja t. i. mehanizem izreži in prilepi (cut and paste), druga pa prepiši in prilepi (copy and paste). Prvi uporabljajo mehanizem izrezovanja in vrivanja iz genoma oz. v genom. Ravno te je prvič opisala McClintockova. V drugo skupino sodijo retrotranspozoni, ki uporabljajo reverzno transkripcijo oz. prepisovanje, da prepišejo prvotno zaporedje transpozicijskega elementa na genomu. Potem se ta prepisani element vstavi v drugi del genoma. Tako je na koncu podvojen v genomu določene celice.

Oba tipa transpozonov sta lahko avtonomna ali neavtonomna, kar pomeni, da se lahko v prvem primeru prosto premikata po genomu. Medtem pa v drugem primeru transpozoni potrebujejo posebne encime, s katerimi se lahko prestavijo v drugi del genoma, tako da so pogostokrat odvisni od drugih transpozicijskih elementov.

Ne ve se, ali transpozoni kaj kodirajo in kakšno funkcijo imajo, zato jih še vedno uvrščamo med vedno manj priljubljeni in uporaben izraz junk DNA ali nekodirajočo DNA.

Kot zanimivost lahko še navedem, da kar 50 % človeškega genoma sestavljajo transpozoni, medtem ko je v rastlinah transpozonskih elementov še več, tudi do 90 %.

Še vedno potrebujemo veliko raziskav na področju premikajočih se elemetov v genomu. Pri enem izmed bolj zanimivih odkritij, da je kar četrtino kravjega genoma prišlo od kač, so sodelovali tudi slovenski raziskovalci.

Odkrili so, da je zaporedje BovB, ki sestavlja velik del kravjega genoma, v velikem delu prisotno tudi v kačjem genomu. Raziskovalci so nedavno odkrili, da pa ta genom ni prisoten, ali vsaj ne tako pogosto, pri evolucijsko bližjih sorodnikih krav. Še vedno pa ne poznamo mehanizma, kako pravzaprav pride do tega oz. na kakšen način; morda so dejavniki prenosa paraziti, kakšni virusi oz. mikroorganizmi, morda tudi naključja in mutacije.

space

Vse to opisuje tako imenovan horizontalni prenos genov, ki pospešuje evolucijo v domeni prokariontov. Pri evkariontih so to odkrili šele v zadnjem času. Te elemete so poimenovali vesoljski zavojevalci (space invaders, SPIN elements), ki lahko tako rekoč preštopajo iz ene vrste v drugo; verjetno na parazitih, virusih oz. mikroorganizmih. Nihče ne ve. Vemo le, da lahko določena zaporedja na genomu najdemo pri evolucijsko nesorodnih vrstah in da v trenutnih razlagah vodijo štoparski vesoljski zavojevalci (hitchiking space invaders).

To je to!
Z

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Komentirate prijavljeni s svojim WordPress.com računom. Log Out / Spremeni )

Twitter picture

Komentirate prijavljeni s svojim Twitter računom. Log Out / Spremeni )

Facebook photo

Komentirate prijavljeni s svojim Facebook računom. Log Out / Spremeni )

Google+ photo

Komentirate prijavljeni s svojim Google+ računom. Log Out / Spremeni )

Connecting to %s

%d bloggers like this: