Transposon

Transposon (l. transponere - å bytte posisjon til) - Flyttbart genetisk element. Et stykke DNA som kan flytte seg fra et sted til et annet i genomet. Et transposon er aldri helt uavhengig av genomet slik som et episom eller profag. Det kan skje rekombinasjon mellom et transposon som flytter seg og DNA sete der det settes inn, innen kromosomet eller fra et plasmid til kromosom eller vice versa. Noen transposons flytter seg etter prinsippet klipp ut og lim inn et annet sted i genomet. Andre kalt replikative transposons replikeres på stedet og kopien settes inn et annet sted i genomet. Komplekst oppbygde transpons kan også inneholde andre gener f.eks. gener for antibiotikaresistens. Transponer ble oppdaget av Barbara McClintock i studier av pigmentering av aleuronlaget i mais. Når et transposon settes inn i aktive gener for syntese av anthocyaniner så kan syntesen av anthocyaniner stoppe. Transposoner og transposase aktiveres under stress og kan derved bidra til epigenetisk variasjon.Transposons deles i tre hovedtyper:

Transposon som påvirker biosyntesen av anthocyaniner i aleuronlaget hos mais (Zea mays).

1) Insersjonssekvenser som ikke inneholder annen genetisk informasjon enn det som trengs for å flytte seg selv.

2) Transposoner som er større enn insersjonssekvensene og inneholder flere gener og som har insersjonssekvenser på hver flanke som gir det evne til å bevege seg fra et sted i DNA til et annet. F.eks. dissosiasjon- (Ds) og aktivator (Ac)-transposons som påvirker et C-locus og anthocyaninsyntese i maiskorn.

3) Retrotransposoner er en annen gruppe flyttbare genetiske elementer, men som bytter posisjon via RNA mellomtrinn. De fleste transposons i planter og dyr er retrotransposons som flytter seg via et RNA intermediat.


Transposaseaktivitet kan lettest observeres som endring i pigmentmønsteret (anthocyaniner) i blomster (bilde, petunia, løvemunn) eller i aleuronlaget i maiskorn (bilde). Når transposonet flytter seg rundt blant genene som koder for anthocyaninsyntese vil dette påvirke fargemønsteret. Barbara McClintock fikk nobelprisen i medisin i 1983 for oppdagelsen av transposoner i mais.

Transposon Zea mays

Transposon Zea mays

 

Transposon Zea mays

Transposon hos Mirabilis jalapa.

Transposon Mirabilis jalapa

Transposon hos Mirabilis jalapa.

Transposon Mirabilis jalapa

Transposon rød jonsokkblom

Transposon hos rød jonsokkblom

Transposon hos rose

Transposon hos rose

Transposon hos rose

Transposon hos rose

Det er store likhetstrekk hvordan transposoner påvirker anthocyaninsyntese og hvordan tulipanvirus kan forårsake det samme ytre uttrykk. Tulipanvirus kan på samme vis som transposoner aktiveres under stress. Semper Augustus var en av de virusinfiserte tulipansortene som oppnådde eventyrlige priser under den Hollandske tulipomania-perioden.

Semper Augustus virusinfisert tulipan. Bilde UB

 

En nyttig bok å lese for den som vil vite mer om Barbara McClintock. I en periode hvor Franklin,Watson &Crick-modellen for DNA indikerte en stabil struktur, fant McClintock det stikk motsatte, genomet er meget ustabilt og endres lett. Mange skjønte ikke rekkevidden av McClintocks oppdagelser i den perioden hvor de ble publisert. Det var først i ettertid hennes oppdagelser ble forstått og verdsatt. Hun fikk nobelprisen i medisin og fysiologi i 1983, den eneste kvinne som har fått en naturvitenskapelig nobelpris alene, ved siden av Marie Sklodowska Curie (i kjemi i 1911). Marie Sklodowska var forøvrig den første kvinne som fikk en naturvitenskapelig nobelpris, og i tillegg i to fagdisipliner  (1903 i fysikk).

Evelyn Fox Keller: A feeling for the organism. The life and work of Barbara McClintock

Transposoner er mobile genetiske elementer, og når de blir satt inn i en DNA-sekvens for koder for et protein ødelegges aktiviteten til genet. Klasse I elementer er retrotransposoner som lager et RNA-intermediat som en del av transposisjonen. RNA-intermediatet  omdannes til DNA katalysert av revers transkriptase og dette DNA settes inn i genomet. Retrotronsposoner er sannsynligvis opprinnelig virus som sammen med inaktive retrotransoponser avledet fra aktive kan utgjøre fra 50-80% av et genom.Klasse I elementer gir stabile mutasjoner.

Klasse II elementer er transposoner som flytter og beveger seg som DNA, kuttes ut ved et sted og blir satt inn på et annet sted, og koder for transposase som deltar i flyttingen. Klasse II elementene har inverterte repeterte sekvenser på ca. 10 bp i hver flanke av den kodende delen, og når de flyttes blir deler igjen i den opprinnelige posisjonen. Ved delesjon av DNA kan de bli inaktive. Klasse II elementer gir ustabile mutasjoner.

 

Publisert 4. feb. 2011 10:55 - Sist endret 5. des. 2014 06:45