Hvad er et omsætteligt element?
Et transposabelt element eller transposon er et mobilt stykke genetisk materiale. Disse sekvenser af deoxyribonukleinsyre (DNA) replikeres enten flere gange i et genom eller bevæges rundt i den oprindelige form. På grund af deres evne til at skabe nye gener betragtes transponerbare elementer som mutagener og er en importerende enhed i evolution. Transponerbare elementer undersøges for at hjælpe med at få en bedre forståelse af genetisk forandring og årsagerne til sygdom.
Den amerikanske videnskabsmand Barbara McClintock opdagede først det omsættelige element omkring slutningen af anden verdenskrig. Hun studerede metoderne til reproduktion af majs eller majs med fokus på, hvordan kromosomer ændrer sig. Hun producerede også det første genetiske kort for majs. Hendes forskning blev oprindeligt mødt med skepsis. Først i 1983 blev hun tildelt en Nobelpris for sit arbejde.
Den første mulige metode til mobilitet for et transponerbart element ligner funktionen "kopiér og indsæt" på en computer. Disse typer transponerbare elementer er kategoriseret som klasse I og kaldes undertiden retrotransposoner. En ribonukleinsyre (RNA) -formidler anvendes i denne replikationstilstand. Retrotransposoner er især rigelige i planter og andre eukaryoter eller organismer med komplekse celler. Næsten halvdelen af det menneskelige genom består af denne form for omsætteligt element.
DNA-transposoner er den anden type af transponerbart element, kategoriseret som klasse II. I stedet for at bruge et RNA-mellemprodukt, bruger klasse II-elementer generelt enzymer i en proces, der ligner "skære og indsætte." Enzymer er typer molekyler, der hjælper med at fremskynde kemiske reaktioner i en organisme. DNA-transposoner er mindre almindelige i det humane genom end retrotransposoner, men spiller stadig en vigtig rolle i evolutionen.
Det er kendt, at omsættelige elementer forårsager sygdomme. Hæmofili A og B, disponering for kræft og en type muskeldystrofi kan alle være forårsaget af denne form for ændring til genetisk materiale. Hvis et transposabelt element indsættes i et funktionelt gen, kan det deaktivere hele genet. Hvis et gab i et gen efterlades af et spændende DNA-transposon, repareres genet normalt ikke korrekt.
Celler har typisk defensive mekanismer mod overdreven genetisk ændring. Bakterier kan regelmæssigt slette store dele af deres genom som en beskyttelse mod forplantning af vira og transponerbare elementer. Eukaryoter kan bruge RNA-molekyler i deres celler til at interferere med transponerbar elementaktivitet. Disse mål er evolutionære tilpasninger, der hjælper med at holde nye mutationer i kontrol.
Udviklingen af transponerbare elementer er ikke godt forstået. Nogle mener, at fænomenet opstod tidligt i livets evolutionære historie og blev overført til senere arter. Andre hævder, at elementerne stammer flere gange uafhængigt af hinanden. En anden mulighed er, at omsættelige elementer kunne have udviklet sig for nylig og spredt sig til forskellige livsformer gennem en proces kaldet horisontal genoverførsel. Under alle omstændigheder findes transponerbare elementer i alle store grene af livet i dag.