Wat zijn transposons?
Transposons, ook wel transposable elementen (TE's) of "springende genen" genoemd, zijn genetische patronen die van de ene genoomplaatsing naar de andere gaan. TE's worden gewoonlijk gevonden in de deoxyribonucleïnezuur (DNA) -sequenties van levende organismen, inclusief mensen en planten. De veranderende locatie van transposons in een genetische structuur kan soms mutaties of zichtbare vlekken veroorzaken.
Aanvankelijk werden transposable elementen ontdekt door Barbara McClintock en Marcus Rhoades in de vroege jaren 1930. Voorafgaand aan deze ontdekking geloofden wetenschappers dat DNA stabiel en onveranderlijk was. De studie van transposons heeft het begrip van hoe genetische factoren een organisme kunnen beïnvloeden, aanzienlijk verbeterd. Hoewel deze baanbrekende studies niet onmiddellijk werden geaccepteerd, leverde McClintock's werk haar in 1983 een Nobelprijs op.
Er zijn twee algemene soorten transposons. Klasse II transposons zijn samengesteld uit DNA dat op een directe manier van de ene genetische locatie naar de andere gaat, vergelijkbaar met het "kopiëren en plakken" van letters van het ene deel van een zin naar een andere plaats. Als alternatief hebben klasse I-transposons een extra stap in het duplicatieproces, het kopiëren van een DNA-patroon naar ribonucleïnezuur (RNA) en het vervolgens weer omzetten in DNA op een andere locatie. Een klasse I transposon wordt soms een "retrotransposon" genoemd, wat betekent dat elk segment van genetische informatie uit RNA moet worden gedecodeerd voordat het op een nieuwe locatie kan worden ingevoegd.
Wetenschappers begrijpen het nut of doel van transponeerbare elementen vanaf begin 2012 niet volledig. Sterker nog, veel experts noemen ze 'junk DNA' omdat ze de kwaliteit van een gastheerorganisme niet lijken te verbeteren. Sommige wetenschappers theoretiseren dat de variëteit veroorzaakt door transponeerbare elementen belangrijk is voor natuurlijke selectie; er is echter geen bewijs dat dit waar is.
Hoewel het onderzoek naar de voordelen voortduurt, zijn de fysieke veranderingen veroorzaakt door TE's gemakkelijk waar te nemen. Als een voorbeeld, de genetische mutaties veroorzaakt door transponeerbare elementen kunnen worden gezien in de "Indiase" variëteit van maïs. Elk transposon creëert een niet-gekleurde kernel. Patronen van donkere en licht gemuteerde korrels geven de maïskolf een mozaïekachtig uiterlijk. Deze transposon-genpatronen schaden de plant niet, maar geven hem een verkleurd uiterlijk.
Sommige onderzoekers hopen transposable elementen te gebruiken om genetische structuren op een positieve manier te wijzigen. Door elk transposon te beheersen, kunnen wetenschappers mogelijk voorkomen dat ongewenste mutaties optreden. Het vermogen om mutaties op genetisch niveau te beïnvloeden, kan leiden tot grote doorbraken in de behandeling en preventie van ziekten.