Транспозоны

Структура транспозона

Транспозо́н — последовательность ДНК, способная перемещаться внутри генома в результате процесса, называемого транспозицией. Транспозоны — один из классов мобильных элементов генома, которые, встраиваясь в геном, могут вызывать мутации, в том числе и такие значительные как хромосомные перестройки. Они играют важную роль в процессах переноса лекарственной устойчивости среди микроорганизмов, рекомбинации, и обмена генетическим материалом между различными видами как в природе (горизонтальный перенос генов), так и в ходе генно-инженерных исследований.

Транспозоны были открыты в 1951 году Барбарой Мак-Клинток, которая в 1983 году была удостоена за эти исследования Нобелевской Премии. Транспозоны обычно состоят из двух прямых или инвертированных повторяющихся последовательностей ДНК, необходимых для транспозиции, между которыми находятся белок-кодирующие гены. Иногда в составе центральной части транспозонов находятся гены, обеспечивающие селективное преимущество для организма, содержащего мобильный элемент. Различают два класса транспозонов:

• Класс 1 включает ретротранспозоны, которые перемещаются по геному путём обратной транскрипции с их РНК;
• ДНК-транспозоны, относящиеся ко второму классу транспозонов, перемещаются путём прямого вырезания и вставки с использованием кодируемого транспозоном фермента транспозазы.

Транспозоны могут играть важную роль в геноме организма. В частности, некоторые гены-регуляторы, обеспечивающие адекватную реакцию растений на изменения освещенности, появились в результате встраивания в геном транспозонов.^[1] В то же время, транспозоны способны вызвать дестабилизацию генома, в частности не менее 80 % мутаций и перестроек ДНК являются следствием их активности. Также предложена теория о том, что именно вследствие дерепрессии транспозонов темп истощения клеточных теломер ускоряется в сотни раз, предопределяя старение как биологический феномен.^[2] Однако, по некоторым данным, у Drosophila melanogaster именно ретротранспозоны ответственны за поддержание теломер; теломеразы у них не было обнаружено

См. также

• Tn10
• P-элементы дрозофилы

Литература

• Berg C.M., Berg D.E. Transposable element tools for microbial genetics. // «Escherichia coli and Salmonella typhimurium: Cellular and Molecular Biology II» (ed. by Neidhardt, F.C., Curtiss, R. III, Gross, C., Ingraham, J., Lin, E. C. C., Low, K.B., Magasanik, B., Reznikoff, W. S., Riley, M., Schaechter, M., and Umbarger, H.E.) American Society for Microbiology, Washington, D.C., 1996, pp. 2588–2612.
• Quesneville H; Bergman CM, Andrieu O; Autard D; Nouaud D; et al. (2005). «Combined evidence annotation of transposable elements in genome sequences». PLoS Comp Biol 1 (2): e22. DOI:10.1371/journal.pcbi.0010022. PMID 16110336.
• Kidwell, M.G. Transposable elements. // The Evolution of the Genome / (ed. T.R. Gregory). — San Diego: Elsevier, 2005. — P. 165-221. — ISBN 0-12-301463-8
• Craig NL, Craigie R, Gellert M, and Lambowitz AM (ed.) Mobile DNA II. — Washington, DC: ASM Press, 2002. — ISBN 978-1-55581-209-6
• Lewin B Genes VII. — Oxford University Press., 2000. — ISBN 978-0-19-879276-5

Примечания

1. ↑ Растения заимствуют гены у «геномных паразитов»
2. ↑ Галицкий В.А. (2009). «Эпигенетическая природа старения» (русский). Цитология 51: 388–397.