Transpozon – definicja i klasyfikacja
Transpozon to sekwencja DNA, która ma zdolność przemieszczenia się w obrębie genomu komórkowego, co prowadzi do procesu nazywanego transpozycją. Może to powodować mutacje oraz zmiany w ilości DNA w genomie. Transpozony, znane również jako „wędrujące geny” lub „mobilne elementy genetyczne”, zostały po raz pierwszy zbadane przez Barbarę McClintock, która za swoje badania nad kukurydzą otrzymała Nagrodę Nobla w 1983 roku.
Rozróżniamy dwie główne klasy transpozonów:
- Klasa I – retrotranspozony: Przemieszczają się poprzez transkrypcję do RNA, a następnie są przepisywane na DNA przez odwrotną transkryptazę, co pozwala na ich integrację w innym miejscu genomu.
- Klasa II: Przemieszczają się poprzez wycinanie z pierwotnej lokalizacji i wklejanie w nowe miejsce z pomocą transpozazy.
Istnieje hipoteza, że transpozony mogą być dawnymi wirusami, które utraciły geny odpowiedzialne za zjadliwość, ponieważ nie występują poza komórkami.
Zastosowania transpozonów
Transpozony wykorzystywane są w biologii molekularnej, inżynierii genetycznej i biotechnologii. Dzięki ich zdolności do wbudowywania się w genom, możliwe jest zastępowanie genów zawartych w transpozonach innymi genami. Mogą być także używane jako sondy molekularne do lokalizacji określonych sekwencji DNA.
Mechanizmy ochrony genomu
Aby chronić genom przed niekontrolowanym przemieszczeniem transpozonów, organizmy stosują różne mechanizmy, takie jak:
- metylacja DNA
- autoregulacja liczby kopii elementów
- preferencje dotyczące miejsc wbudowywania
Podział transpozonów
Transpozony można podzielić na:
- Transpozony DNA:
- Transpozony procaryota: sekwencje insercyjne, transpozony złożone, transpozony niezłożone, fagi zdolne do transpozycji.
- Transpozony eucaryota.
- Transpozony RNA (retroelementy):
- Elementy LTR: retrowirusy endogenne, elementy retrowirusopodobne, retrotranspozony.
- Elementy poly-A: sekwencje LINE, sekwencje SINE.
Transpozony odgrywają ważną rolę w biologii, a ich badania mogą prowadzić do odkryć w dziedzinie genetyki i biotechnologii.
