transposon

Det finnes to hovedtyper transposoner, kalt DNA-transposoner og retrotransposoner. DNA-transposoner flytter seg ved å klippe ut og lime seg inn i ulike områder av genomet, mens retrotransposoner bruker RNA som et mellomprodukt for å lage kopier av seg selv og deretter sette dem inn på nye steder i genomet.

Transposoner inneholder et gen som koder for enzymet transposase. Dette er involvert i å klippe ut selve transposonet. I hver ende av transposonet er det korte identiske DNA-sekvenser, som er lest i motsatt retning. Disse kalles inverterte repeterte basesekvenser.

Tidligere ble transposoner kalt «søppel-DNA», fordi man mente at de ikke hadde noen funksjon. Forskning har vist at transposoner spiller en viktig rolle i ulike genetiske prosesser. Transposoner påvirker evolusjon av gener, genregulering og bidrar til å endre genomet ved å flytte, kopiere, snu og integrere DNA-sekvenser på nye steder i kromosomene. Slike endringer kan føre til mutasjoner. Kopierte gensekvenser kan føre til hårnålsløkker (palindromer), som kan forårsake dobbelt-trådig brudd i DNA. Dette kan ha betydning for utvikling av sykdommer og kreft.

I planter kan transposoner bli aktivert under stress, noe som kan bidra til en evolusjonær tilpasning til voksestedet.

Transposoner har hatt en enorm betydning for evolusjonen av artene på Jorden. Fylogenetiske studier viser at transposoner kan være flere millioner år gamle. De virker som selvstendige (autonome) «parasitter», og de kan utgjøre store deler av genomet hos planter, dyr og mennesker. Retrotransposoner har sannsynligvis sin opprinnelse fra virus.

Transposoner forklarer C-verdi-paradokset hos eukaryote organismer. C-verdien er mengden DNA i det haploide genomet, og den varierer svært mye mellom forskjellige organismegrupper, og også innen en gruppe. For eksempel, kan variasjonen i C-verdien mellom planteartene være så stor som 2000 ganger. Planter som er forholdsvis enkle organismer, kan ha et mye større genom enn det man finner hos mennesker. Hos mennesket utgjør transposoner rundt 50–60 prosent av genomet, men hos noen planter kan transposoner og retrotransposoner utgjøre opptil 90 prosent av genomet.

Transposoner ble oppdaget av den amerikanske genetikeren Barbara McClintock på 1930-tallet. Hun studerte årsaken til pigmentmønstre i aleuronlaget i maiskorn. McClintock viste at stykker med DNA kan flytte seg inn i gener som deltar i biosyntesen av pigmenter (antocyaniner) og inaktivere dem. På 1950-tallet, da Watson, Crick og Franklin utledet strukturen til DNA, trodde man at DNA var et stabilt molekyl. Derfor var det ingen som forstod rekkevidden av de banebrytende maisforsøkene som Barbara McClintock utførte i samme tidsperiode, hvor hun fant ut at DNA er et grunnleggende ustabilt molekyl i cellene, selv om man kan isolere intakt meget gammelt fossilt DNA.

Barbara McClintock kalte transposoner for «hoppende gener» eller kontrollelementer. Transposoner kan gi pigmenterflekker på blomster og er kjent fra petunia, løvemunn og mirakelblomst. Senere fant andre forskere transposoner hos bakterier, planter, sopp og dyr.

• Barbara McClintock
• genetikk
• mobile genetiske elementer

• Transposable Elements, Epigenetics, and Genome Evolution. Science vol 338, 6108, 9. November 2012