Devredilebilir Bir Öğe Nedir?

Transposable bir element veya transposon, genetik materyalin hareketli bir parçasıdır. Bu deoksiribonükleik asit (DNA) sekansları, bir genom içerisinde birçok kez çoğaltılır veya orijinal formda hareket ettirilir. Yeni genler yaratma kabiliyetleri nedeniyle, transposable elemanlar mutajen olarak kabul edilir ve evrimde bir ithalat aracıdır. Genetik değişimin ve hastalıkların nedenlerinin daha iyi anlaşılmasını sağlamak için transpoze edilebilir elementler üzerinde çalışılmaktadır.

Amerikalı bilim adamı Barbara McClintock ilk önce İkinci Dünya Savaşı'nın sonlarında çevrilebilir unsurları keşfetti. Kromozomların nasıl değiştiğine odaklanan mısır veya mısırın üreme yöntemlerini inceledi. Ayrıca mısır için ilk genetik haritayı da üretti. Araştırmaları başlangıçta şüphecilikle karşılandı. 1983 yılına kadar eseri için Nobel Ödülü'ne layık görülmedi.

Devredilebilir bir eleman için ilk olası hareketlilik metodu bilgisayardaki “kopyala ve yapıştır” fonksiyonuna benzer. Bu tür transposable elemanlar Sınıf I olarak sınıflandırılır ve bazen retrotransposons olarak adlandırılır. Bu çoğaltma modunda bir ribonükleik asit (RNA) aracı kullanılır. Retrotranspozonlar özellikle bitkilerde ve diğer ökaryotlarda veya kompleks hücreli organizmalarda bol miktarda bulunur. İnsan genomunun yaklaşık yarısı, bu transpoze edilebilir element formundan oluşur.

DNA transpozonları, Sınıf II olarak kategorize edilen ikinci transpoze edilebilir element türüdür. Bir RNA ara maddesini kullanmak yerine, Sınıf II elemanları genellikle "kes ve yapıştır" işlemine benzer bir işlemde enzimler kullanırlar. Enzimler, bir organizmada kimyasal reaksiyonları hızlandırmaya yardımcı olan moleküllerdir. DNA transpozonları, insan genomunda retrotranspozonlardan daha az yaygındır, ancak evrimde hala önemli bir rol oynamaktadır.

Transposable elementlerin hastalıklara neden olduğu bilinmektedir. Hemofili A ve B, kansere yatkınlık ve bir tür kas distrofisinin tümü genetik materyaldeki bu tür bir değişiklikten kaynaklanabilir. Transposable bir element fonksiyonel bir gene eklenirse, tüm geni devre dışı bırakabilir. Bir gendeki bir boşluk, çıkan bir DNA transpozonu tarafından bırakılırsa, gen genellikle doğru şekilde onarılmaz.

Hücreler tipik olarak aşırı genetik değişime karşı savunma mekanizmalarına sahiptir. Bakteriler, genomunun büyük kısımlarını virüslerin ve transaktif elemanların yayılmasına karşı bir koruyucu olarak düzenli olarak silebilirler. Ökaryotlar, hücrelerinde, transpoze edilebilir element aktivitesini engellemek için RNA molekülleri kullanabilir. Bu önlemler, yeni mutasyonların kontrol altında tutulmasına yardımcı olan evrimsel uyarlamalardır.

Değiştirilebilir elemanların evrimi iyi anlaşılmamıştır. Bazıları fenomen evrimsel yaşam tarihinde erken ortaya çıktığını ve daha sonra türlere geçtiğine inanıyor. Diğerleri, elementlerin birbirlerinden bağımsız olarak birçok kez ortaya çıktığını iddia eder. Başka bir olasılık, transposable öğelerin daha yakın zamanda evrilmiş olması ve yatay gen aktarımı adı verilen bir işlemle farklı yaşam biçimlerine yayılmış olmasıdır. Her halükarda, transposable öğeler bugün yaşamın tüm ana dallarında bulunur.