Kaj so transpozoni?

Transpozoni, imenovani tudi prenosljivi elementi (TE) ali “skakajoči geni”, so genetski vzorci, ki se premikajo iz ene umestitve genoma v drugo. TE se običajno nahajajo v zaporedjih deoksiribonukleinske kisline (DNK) živih organizmov, vključno z ljudmi in rastlinami. Spremenljiva lokacija transpozonov znotraj genetske strukture lahko včasih povzroči mutacije ali vidne madeže.

Sprva sta prenosljive elemente odkrila Barbara McClintock in Marcus Rhoades v zgodnjih tridesetih letih prejšnjega stoletja. Pred tem odkritjem so znanstveniki verjeli, da je DNK stabilna in nespremenjena. Študija transpozonov je močno izboljšala razumevanje, kako lahko genetski dejavniki vplivajo na organizem. Čeprav te prelomne študije niso bile takoj sprejete, je McClintockovo delo leta 1930 prineslo Nobelovo nagrado.

Obstajata dve splošni vrsti transpozonov. Transpozoni razreda II so sestavljeni iz DNK, ki se premika z ene genetske lokacije na drugo na neposreden način, podobno kot “kopiranje in lepljenje” črk z enega področja stavka na drugo mesto. Druga možnost je, da imajo transpozoni razreda I dodaten korak v procesu podvajanja, kopiranje vzorca DNK na ribonukleinsko kislino (RNA) in nato pretvorbo nazaj v DNK na drugem mestu. Transpozon razreda I se včasih imenuje “retrotranspozon”, kar pomeni, da je treba vsak segment genetskih informacij dekodirati iz RNA, preden ga lahko vstavimo na novo lokacijo.

Znanstveniki v začetku leta 2012 ne razumejo popolnoma koristi ali namena prenosljivih elementov. Pravzaprav jih mnogi strokovnjaki imenujejo “neželeno” DNK, ker se zdi, da ne izboljšujejo kakovosti gostiteljskega organizma. Nekateri znanstveniki teoretizirajo, da je raznolikost, ki jo povzročajo prenosljivi elementi, pomembna za naravno selekcijo; vendar ni nobenega dokaza, da je to res.

Medtem ko se raziskave o koristih nadaljujejo, je fizične spremembe, ki jih povzročajo TE, zlahka opazovati. Na primer, genetske mutacije, ki jih povzročajo elementi, ki jih je mogoče prenašati, je mogoče videti v “indijski” sorti koruze. Vsak transpozon ustvari neobarvano jedro. Vzorci temnih in svetlih mutiranih jedrc dajejo storžu mozaični videz. Ti vzorci transpozonskih genov rastlini ne škodujejo, ampak ji dajejo razbarvan videz.

Nekateri raziskovalci upajo, da bodo uporabili prenosljive elemente za pozitiven način spreminjanja genetskih struktur. Z nadzorom vsakega transpozona lahko znanstveniki preprečijo pojav neželenih mutacij. Sposobnost vplivanja na mutacije na genetski ravni bi lahko vodila do velikih prebojev pri zdravljenju in preprečevanju bolezni.