Was sind Transposons?
Transposons, auch transponierbare Elemente (TEs) oder "springende Gene" genannt, sind genetische Muster, die sich von einer Genomposition zu einer anderen bewegen. TEs sind häufig in den Desoxyribonukleinsäuresequenzen (DNA-Sequenzen) lebender Organismen zu finden, einschließlich Menschen und Pflanzen. Die veränderte Position von Transposons innerhalb einer genetischen Struktur kann manchmal zu Mutationen oder sichtbaren Fehlern führen.
Anfang der 1930er Jahre entdeckten Barbara McClintock und Marcus Rhoades transponierbare Elemente. Vor dieser Entdeckung glaubten die Wissenschaftler, dass die DNA stabil und unveränderlich sei. Die Untersuchung von Transposons verbesserte das Verständnis, wie genetische Faktoren einen Organismus beeinflussen können, erheblich. Obwohl diese bahnbrechenden Studien nicht sofort akzeptiert wurden, erhielt sie 1983 für ihre Arbeit den Nobelpreis.
Es gibt zwei allgemeine Arten von Transposons. Transposons der Klasse II bestehen aus DNA, die sich auf direkte Weise von einem genetischen Ort zu einem anderen bewegt, ähnlich wie Buchstaben aus einem Bereich eines Satzes an einen anderen Ort kopiert und eingefügt werden. Alternativ haben Klasse-I-Transposons einen zusätzlichen Schritt im Duplikationsprozess: Sie kopieren ein DNA-Muster auf Ribonukleinsäure (RNA) und wandeln es dann an einer anderen Stelle wieder in DNA um. Ein Klasse-I-Transposon wird manchmal als "Retrotransposon" bezeichnet. Dies bedeutet, dass jedes Segment der genetischen Information aus der RNA dekodiert werden muss, bevor sie an einer neuen Stelle eingefügt werden kann.
Wissenschaftler verstehen den Nutzen oder Zweck transponierbarer Elemente seit Anfang 2012 nicht vollständig. Tatsächlich bezeichnen viele Experten sie als "Junk" -DNA, da sie die Qualität eines Wirtsorganismus nicht zu verbessern scheinen. Einige Wissenschaftler gehen davon aus, dass die durch transponierbare Elemente verursachte Vielfalt für die natürliche Selektion wichtig ist. Es gibt jedoch keinen Beweis dafür, dass dies wahr ist.
Während die Forschung zu den Vorteilen fortgesetzt wird, sind die durch TEs verursachten physischen Veränderungen leicht zu beobachten. Beispielsweise sind die genetischen Mutationen, die durch transponierbare Elemente verursacht werden, in der "indischen" Maissorte zu sehen. Jedes Transposon erzeugt einen nicht farbigen Kernel. Muster von dunklen und hellen mutierten Körnern verleihen dem Kolben ein mosaikartiges Aussehen. Diese Transposon-Genmuster schädigen die Pflanze nicht, verleihen ihr jedoch ein verfärbtes Aussehen.
Einige Forscher hoffen, transponierbare Elemente zu nutzen, um genetische Strukturen positiv zu verändern. Durch die Kontrolle jedes Transposons können Wissenschaftler möglicherweise das Auftreten unerwünschter Mutationen verhindern. Die Fähigkeit, Mutationen auf genetischer Ebene zu beeinflussen, könnte zu bedeutenden Durchbrüchen bei der Behandlung und Prävention von Krankheiten führen.