องค์ประกอบ Transposable คืออะไร?

องค์ประกอบ transposable หรือ transposon เป็นชิ้นส่วนมือถือของสารพันธุกรรม ลำดับของ deoxyribonucleic acid (DNA) เหล่านี้จะถูกจำลองแบบซ้ำหลายครั้งภายในจีโนมหรือถูกย้ายไปรอบ ๆ ในรูปแบบดั้งเดิม เนื่องจากความสามารถในการสร้างยีนใหม่องค์ประกอบ transposable จึงถือเป็น mutagens และเป็นอุปกรณ์นำเข้าในวิวัฒนาการ กำลังศึกษาองค์ประกอบของ Transposable เพื่อช่วยให้เข้าใจการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและสาเหตุของโรคได้ดีขึ้น

นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันบาร์บาร่าแม็คคลินทอคค้นพบองค์ประกอบ transposable ในช่วงปลายสงครามโลกครั้งที่สอง เธอศึกษาวิธีการสืบพันธุ์ของข้าวโพดหรือข้าวโพดโดยเน้นที่การเปลี่ยนแปลงของโครโมโซม เธอยังผลิตแผนที่พันธุกรรมแรกสำหรับข้าวโพด งานวิจัยของเธอถูกพบครั้งแรกด้วยความสงสัย จนกระทั่งเมื่อปี 1983 เธอได้รับรางวัลโนเบลจากผลงานของเธอ

วิธีแรกที่เป็นไปได้ของการเคลื่อนย้ายสำหรับองค์ประกอบ transposable คล้ายกับฟังก์ชั่น "คัดลอกและวาง" บนคอมพิวเตอร์ องค์ประกอบของ transposable เหล่านี้ถูกจัดประเภทเป็น Class I และบางครั้งเรียกว่า retrotransposons ตัวกลาง ribonucleic acid (RNA) ถูกใช้ในโหมดการจำลองแบบนี้ Retrotransposons มีมากในพืชและยูคาริโอตอื่น ๆ หรือสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์ที่ซับซ้อน เกือบครึ่งหนึ่งของจีโนมมนุษย์ประกอบด้วยรูปแบบขององค์ประกอบ transposable

DNA transposons เป็นชนิดที่สองขององค์ประกอบ transposable จัดเป็น Class II แทนที่จะใช้ RNA ระดับกลางองค์ประกอบ Class II โดยทั่วไปจะใช้เอนไซม์ในกระบวนการที่คล้ายกับ“ การตัดและวาง” เอนไซม์เป็นประเภทของโมเลกุลที่ช่วยเร่งปฏิกิริยาทางเคมีในสิ่งมีชีวิต การย้ายดีเอ็นเอเป็นเรื่องธรรมดาในจีโนมมนุษย์น้อยกว่า retrotransposons แต่ยังคงมีบทบาทสำคัญในการวิวัฒนาการ

เป็นที่ทราบกันดีว่าองค์ประกอบของ Transposable ทำให้เกิดโรค ฮีโมฟีเลีย A และ B, ใจโอนเอียงไปสู่โรคมะเร็งและประเภทของกล้ามเนื้อเสื่อมอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงชนิดนี้กับสารพันธุกรรม หากองค์ประกอบ transposable ถูกแทรกเข้าไปในยีนทำงานก็สามารถปิดการใช้งานยีนทั้งหมด หากช่องว่างในยีนถูกทิ้งไว้โดย DNA transposon ที่มีการออกยีนมักจะไม่ได้รับการซ่อมแซมอย่างถูกต้อง

เซลล์มักจะมีกลไกการป้องกันการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่มากเกินไป แบคทีเรียสามารถลบจีโนมขนาดใหญ่บางส่วนเป็นประจำเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของไวรัสและองค์ประกอบ transposable ยูคาริโอตอาจใช้โมเลกุลอาร์เอ็นเอในเซลล์ของพวกเขาเพื่อรบกวนกิจกรรมขององค์ประกอบ transposable มาตรการเหล่านี้เป็นการปรับตัวให้เข้ากับวิวัฒนาการเพื่อช่วยในการตรวจสอบการกลายพันธุ์ใหม่

วิวัฒนาการขององค์ประกอบ transposable ไม่เป็นที่เข้าใจกัน บางคนเชื่อว่าปรากฏการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นในช่วงต้นของประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตและถูกส่งผ่านไปยังสายพันธุ์ต่อมา คนอื่นยืนยันว่าองค์ประกอบนั้นมีต้นกำเนิดมาหลายครั้งโดยไม่ขึ้นต่อกัน ความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งก็คือองค์ประกอบของ transposable อาจมีการพัฒนาเร็ว ๆ นี้และแพร่กระจายไปยังรูปแบบต่าง ๆ ของชีวิตผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการถ่ายโอนยีนแนวนอน ไม่ว่าในกรณีใดองค์ประกอบของ transposable จะพบได้ในทุกสาขาชีวิตที่สำคัญในปัจจุบัน