Was ist ein transponierbares Element?
Ein transponierbares Element oder Transposon ist ein mobiles Stück genetisches Material.Diese Sequenzen von Desoxyribonukleinsäure (DNA) werden entweder mehrmals innerhalb eines Genoms repliziert oder in der ursprünglichen Form bewegt.Aufgrund ihrer Fähigkeit, neue Gene zu erstellen, werden transponierbare Elemente als Mutagene angesehen und sind ein Importgerät in der Evolution.Transponierbare Elemente werden untersucht, um ein besseres Verständnis der genetischen Veränderung und der Ursachen von Krankheiten zu erlangen.
Der amerikanische Wissenschaftler Barbara McClintock entdeckte zum ersten Mal das transponierbare Element am Ende des Zweiten Weltkriegs.Sie untersuchte die Methoden zur Reproduktion von Mais oder Mais mit Schwerpunkt darauf, wie sich Chromosomen verändern.Sie produzierte auch die erste genetische Karte für Mais.Ihre Forschung wurde zunächst mit Skepsis begegnet.Erst 1983 erhielt sie einen Nobelpreis für ihre Arbeit.
Die erste mögliche Mobilitätsmethode für ein transponierbares Element ist der Funktion „kopieren und einfügen“ auf einem Computer.Diese Arten von transponierbaren Elementen werden als Klasse I kategorisiert und manchmal als Retrotransposons bezeichnet.In diesem Replikationsmodus wird ein Ribonukleinsäure (RNA) -Intermediär verwendet.Retrotransposons sind in Pflanzen und anderen Eukaryoten oder Organismen mit komplexen Zellen besonders häufig vorhanden.Fast die Hälfte des menschlichen Genoms besteht aus dieser Form des transponierbaren Elements.
DNA -Transposons sind die zweite Art von transponierbarem Element, die als Klasse II kategorisiert sind.Anstatt ein RNA -Zwischenprodukt zu verwenden, verwenden Elemente der Klasse II im Allgemeinen Enzyme in einem Prozess, der „Schnitt und Paste“ ähnelt.Enzyme sind Arten von Molekülen, die dazu beitragen, die chemischen Reaktionen in einem Organismus zu beschleunigen.DNA -Transposons sind im menschlichen Genom seltener als Retrotransposons, spielen jedoch eine wichtige Rolle in der Evolution.
transponierbare Elemente sind bekanntermaßen Krankheiten verursachen.Hämophilie A und B, Veranlagung für Krebs und eine Art Muskeldystrophie können alle durch diese Art von Veränderung zu genetischem Material verursacht werden.Wenn ein transponierbares Element in ein funktionelles Gen eingefügt wird, kann es das gesamte Gen deaktivieren.Wenn eine Lücke in einem Gen von einem auslaufenden DNA -Transposon hinterlassen wird, wird das Gen normalerweise nicht korrekt repariert.Bakterien können regelmäßig große Teile ihres Genoms als Wache gegen die Ausbreitung von Viren und transponierbaren Elementen löschen.Eukaryoten können RNA -Moleküle in ihren Zellen verwenden, um die transponierbare Elementaktivität zu stören.Diese Maßnahmen sind evolutionäre Anpassungen, um neue Mutationen in Schach zu halten.
Die Entwicklung transponierbarer Elemente ist nicht gut verstanden.Einige glauben, dass das Phänomen früh in der Evolutionsgeschichte des Lebens entstanden ist und an spätere Arten weitergegeben wurde.Andere behaupten, dass die Elemente mehrmals unabhängig voneinander stammen.Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass sich transponierbare Elemente in jüngster Zeit durch einen Prozess, der als horizontaler Gentransfer bezeichnet wird, auf verschiedene Lebensformen entwickelt haben könnten.In jedem Fall finden sich transponierbare Elemente in allen wichtigen Lebenszweigen heute.