Co to są transpozony?

Transpozony, zwane również elementami transpozycyjnymi (TE) lub genami skakającymi, są wzorami genetycznymi, które przechodzą od jednego genomu do drugiego.TE są powszechnie spotykane w sekwencjach kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA) żywych organizmów, w tym ludzi i roślin.Zmieniająca się lokalizacja transpozonów w strukturze genetycznej może czasami powodować mutacje lub widoczne skazy.

Początkowo elementy transpozycyjne zostały odkryte przez Barbarę McClintock i Marcus Rhoades na początku lat 30. XX wieku.Przed tym odkryciem naukowcy uważali, że DNA jest stabilne i niezmienne.Badanie transpozonów znacznie poprawiło zrozumienie, w jaki sposób czynniki genetyczne mogą wpływać na organizm.Chociaż te przełomowe badania nie zostały natychmiast zaakceptowane, praca McClintocks przyniosła jej nagrodę Nobla w 1983 r.

Istnieją dwie ogólne odmiany transpozonów.Transpozony klasy II składają się z DNA, który przesuwa się z jednej lokalizacji genetycznej do drugiej w bezpośredni sposób, podobny do kopiowania i wklejania liter z jednego obszaru zdania do innego miejsca.Alternatywnie, transpozony klasy I mają dodatkowy krok w procesie duplikacji, kopiując wzór DNA na kwas rybonukleinowy (RNA), a następnie przekształcając go z powrotem w DNA w innym miejscu.Transpozon klasy I jest czasem nazywany retrotranspozonem, co oznacza, że każdy segment informacji genetycznych musi być dekodowany z RNA, zanim można go wstawić w nowej lokalizacji.

Naukowcy nie rozumieją w pełni korzyści lub celu przemiennych elementów jako wczesnych2012. W rzeczywistości wielu ekspertów określa ich jako śmieciowe DNA, ponieważ nie wydają się poprawić jakości organizmu przyjmującego.Niektórzy naukowcy teoretyzują, że odmiana spowodowana elementami transpozycyjnymi jest ważna dla doboru naturalnego;Jednak nie ma dowodów na to, że jest to prawdą.

Chociaż badania nad korzyściami trwają, fizyczne zmiany spowodowane przez TE są łatwe do zaobserwowania.Jako przykład mutacje genetyczne spowodowane przez elementy transpozycyjne można zobaczyć w indyjskiej różnorodności kukurydzy.Każdy transpozon tworzy nieostronne jądro.Wzory ciemnych i jasnych jądra nadają mozaikowym wygląd.Te wzorce genów transpozonowych nie szkodzą roślinie, ale nadają jej przebarwiony wygląd.

Niektórzy badacze mają nadzieję, że używają elementów transpozycyjnych do modyfikowania struktur genetycznych w pozytywny sposób.Kontrolując każdy transpozon, naukowcy mogą być w stanie zapobiec występowaniu niepożądanych mutacji.Zdolność do wpływania na mutacje na poziomie genetycznym może prowadzić do poważnych przełomów w leczeniu i zapobieganiu chorobom.