Wat is een transponeerbaar element?
Een transponeerbaar element, of transposon, is een mobiel stuk genetisch materiaal.Deze sequenties van deoxyribonucleïnezuur (DNA) worden ofwel meerdere keren gerepliceerd in een genoom of worden in de oorspronkelijke vorm verplaatst.Vanwege hun vermogen om nieuwe genen te maken, worden transponeerbare elementen beschouwd als mutagenen en zijn ze een importapparaat in evolutie.Transponeerbare elementen worden bestudeerd om een beter begrip te krijgen van genetische verandering en de oorzaken van ziekten.
Amerikaanse wetenschapper Barbara McClintock ontdekte eerst het transponeerbare element rond het einde van de Tweede Wereldoorlog.Ze bestudeerde de reproductiemethoden van maïs of maïs, met een focus op hoe chromosomen veranderen.Ze produceerde ook de eerste genetische kaart voor maïs.Haar onderzoek werd aanvankelijk met scepsis geconfronteerd.Het was pas in 1983 dat ze een Nobelprijs kreeg voor haar werk.
De eerste mogelijke methode van mobiliteit voor een transponeerbaar element is vergelijkbaar met de functie "Kopiëren en plakken" op een computer.Dit soort transponeerbare elementen worden gecategoriseerd als klasse I en worden soms retrotransposons genoemd.Een intermediair ribonucleïnezuur (RNA) wordt gebruikt in deze replicatiemodus.Retrotransposons zijn bijzonder overvloedig in planten en andere eukaryoten, of organismen met complexe cellen.Bijna de helft van het menselijk genoom bestaat uit deze vorm van transponeerbaar element.
DNA -transposons zijn het tweede type transponeerbaar element, gecategoriseerd als klasse II.In plaats van een RNA -tussenproduct te gebruiken, gebruiken klasse II -elementen over het algemeen enzymen in een proces vergelijkbaar met "knippen en plakken".Enzymen zijn soorten moleculen die helpen bij het versnellen van chemische reacties in een organisme.DNA -transposons komen minder vaak voor in het menselijke genoom dan retrotransposons, maar spelen nog steeds een belangrijke rol in de evolutie.
Transponeerbare elementen is bekend dat ze ziekten veroorzaken.Hemofilie A en B, aanleg voor kanker en een soort spierdystrofie kan allemaal worden veroorzaakt door dit soort verandering in genetisch materiaal.Als een transponeerbaar element wordt ingevoegd in een functioneel gen, kan het het hele gen uitschakelen.Als een opening in een gen wordt achtergelaten door een uitlaat -DNA -transposon, wordt het gen meestal niet correct gerepareerd.
cellen hebben meestal defensieve mechanismen tegen overmatige genetische verandering.Bacteriën kunnen regelmatig grote delen van hun genoom verwijderen als een bewaker tegen de verspreiding van virussen en transponeerbare elementen.Eukaryoten kunnen RNA -moleculen in hun cellen gebruiken om te interfereren met transponeerbare elementenactiviteit.Deze maatregelen zijn evolutionaire aanpassingen om nieuwe mutaties onder controle te houden.
De evolutie van transponeerbare elementen wordt niet goed begrepen.Sommigen geloven dat het fenomeen vroeg in de evolutionaire geschiedenis van het leven ontstond en werd doorgegeven aan latere soorten.Anderen beweren dat de elementen meerdere keren onafhankelijk van elkaar zijn ontstaan.Een andere mogelijkheid is dat transponeerbare elementen recenter kunnen zijn geëvolueerd en zich naar verschillende levensvormen kunnen verspreiden door een proces dat horizontale genoverdracht wordt genoemd.In elk geval worden transponeerbare elementen vandaag in alle belangrijke takken van het leven gevonden.