トランスポーズ可能な要素とは
転移因子、またはトランスポゾンは、遺伝物質の可動部分です。 デオキシリボ核酸(DNA)のこれらの配列は、ゲノム内で複数回複製されるか、元の形で移動します。 新しい遺伝子を作成する能力により、転移因子は変異原と見なされ、進化の重要なデバイスです。 転移因子は、遺伝的変化と病気の原因をよりよく理解するために研究されています。
アメリカの科学者バーバラ・マクリントックは、第二次世界大戦の終わり頃に転移性元素を最初に発見しました。 彼女は、染色体の変化に焦点を当てて、トウモロコシまたはトウモロコシの繁殖方法を研究しました。 彼女はまた、トウモロコシの最初の遺伝子地図を作成しました。 彼女の研究は当初懐疑的でした。 1983年になって初めて、彼女の作品がノーベル賞を受賞しました。
トランスポーザブル要素の最初の可能な移動方法は、コンピューターの「コピーアンドペースト」機能に似ています。 これらのタイプの転移性エレメントはクラスIに分類され、レトロトランスポゾンと呼ばれることもあります。 この複製モードでは、リボ核酸(RNA)中間体が使用されます。 レトロトランスポゾンは、植物や他の真核生物、または複雑な細胞を持つ生物に特に豊富です。 ヒトゲノムのほぼ半分は、この形式の転移因子で構成されています。
DNAトランスポゾンは、クラスIIに分類される2番目のタイプの転移因子です。 クラスII要素は、RNA中間体を使用するのではなく、一般に「カットアンドペースト」に似たプロセスで酵素を使用します。酵素は、生物の化学反応の速度を上げる分子の一種です。 DNAトランスポゾンは、レトロトランスポゾンほどヒトゲノムでは一般的ではありませんが、進化において重要な役割を果たしています。
転移因子は病気を引き起こすことが知られています。 血友病AとB、癌の素因、および筋ジストロフィーのすべては、遺伝物質のこの種の変化によって引き起こされます。 転位因子が機能遺伝子に挿入されると、遺伝子全体が無効になる可能性があります。 遺伝子のギャップが既存のDNAトランスポゾンによって残っている場合、遺伝子は通常正しく修復されません。
通常、細胞は過剰な遺伝的変化に対する防御メカニズムを備えています。 細菌は、ウイルスおよび転移因子の伝播に対するガードとして、ゲノムの大部分を定期的に削除できます。 真核生物は、細胞内でRNA分子を使用して転位因子活性を妨害する場合があります。 これらの手段は、新しい変異を抑制し続けるのに役立つ進化的適応です。
転移可能な要素の進化はよく理解されていません。 現象は生命の進化史の初期に発生し、後の種に引き継がれたと考える人もいます。 他のものは、要素が互いに独立して複数回発生したと主張します。 別の可能性は、転移性要素がより最近進化し、水平遺伝子導入と呼ばれるプロセスを介して異なる生命形態に広がった可能性があることです。 いずれにせよ、転移可能な要素は、今日のすべての主要な生活枝に見られます。