Was ist ein Retrotransposon?
Transposons sind DNA-Teile, die beweglich sind oder sich an verschiedene Stellen innerhalb der genetischen Information einer Zelle bewegen können. Wenn Transposons an einen neuen Ort im Genom einer Zelle gelangen, können sie Mutationen hervorrufen und die Menge der in der Zelle gefundenen DNA verändern. Sie werden auch als Sprunggene bezeichnet und in zwei Kategorien eingeteilt, nämlich Transposons der Klasse II und Transposons der Klasse I oder Retrotransposons. Der Unterschied zwischen diesen beiden Klassen hängt damit zusammen, wie sie sich bewegen. Ein Retrotransposon hat einen zweistufigen Bewegungsablauf.
Die Methode der Bewegung des DNA-Segments ist, wie die Transposons in jede Kategorie eingeteilt werden. Ein Klasse-II-Transposon ist ein Stück DNA, das sich von einem Ort zum anderen bewegt. Die Bewegung eines Klasse-I-Transposons oder Retrotransposons ist viel komplexer und umfasst zwei Schritte für die Bewegung des DNA-Segments.
Der erste Schritt für die Bewegung eines Retrotransposons ist die Erzeugung eines RNA-Segments durch die Transkription eines DNA-Stücks. Die RNA kann sich nun frei im gesamten Genom bewegen, da sie nicht an einen DNA-Strang gebunden ist. Wenn die RNA den neuen Ort erreicht, bildet ein spezifisches Enzym, die so genannte reverse Transkriptase, einen neuen DNA-Strang, der auf dem RNA-Segment basiert. Dieses neue DNA-Stück wird dann an die neue Stelle im Genom angehängt.
Wenn ein Retrotransposon aus der RNA-Kopie in ein DNA-Segment zurücktranskribiert wird, weist es gewöhnlich lange terminale Wiederholungen (LTRs) am Ende der DNA-Sequenz auf. LTRs bestehen aus sich wiederholenden Sequenzen von Basen, die Hunderte oder sogar Tausende von Basen lang sein können. Sie umgeben normalerweise einen funktionellen Teil der DNA, wie ein Gen, und sind notwendig, um das DNA-Segment an den ursprünglichen DNA-Strang zu binden. LTRs sind eine Möglichkeit, mit der Wissenschaftler erkennen können, dass ein DNA-Abschnitt ein Retrotransposon enthält. Es wird angenommen, dass etwa 42% des gesamten menschlichen Genoms aus Retrotransposons besteht.
Aufgrund der Tatsache, dass durch die reverse Transkription von RNA neue DNA-Kopien erstellt werden, kann durch Hinzufügen eines Retrotransposons die Menge der in einer einzelnen Zelle gefundenen DNA erhöht werden. Wenn ein Retrotransposon in ein Gen oder in die Nähe eines Gens inseriert wird, kann dies zu einer Mutation führen. Mutationen sind im Grunde genommen Änderungen der DNA-Sequenz und können positive, negative oder keine Auswirkungen auf das Genom haben, abhängig davon, wie die Sequenz der DNA geändert wird.