Biologie · Begrippenlijst

Wat is Transponeerbare elementen?

Definitie 3.6 Universitaire biologie — jaar 2 · Hoofdstuk 3 — Mutaties en diversificatie van het genoom

Een transponeerbaar element is een DNA-segment dat zich naar een nieuwe positie in het genoom kan verplaatsen. DNA-transposons coderen voor een transposase die het element uitknipt en elders inplakt (of het daar kopieert); bacteriële insertiesequenties zijn de eenvoudigste (een transposasegen tussen twee omgekeerde herhalingen), en samengestelde transposons dragen tussen twee daarvan extra genen — vaak antibioticumresistenties. Retrotransposons verplaatsen zich langs een kopiëren-en-plakkenroute via een RNA-tussenproduct, dat door een reverse transcriptase weer in DNA wordt omgeschreven; ze verlaten hun oude plaats nooit en hopen zich dus op. Een element dat in een gen belandt, verstoort het; belandt het ernaast, dan kan het de expressie ervan veranderen; twee kopieën in één chromosoom bieden plaatsen voor ongelijke crossing-over. Transposons en hun overblijfselen vormen de helft van het menselijke genoom en tachtig procent van het genoom van maïs; de meeste zijn nu onbeweeglijk.

Barbara McClintock, en de korrels die haar naar transponeerbare elementen leidden: een gen voor paars pigment dat door een ingevoegd element wordt uitgeschakeld en cel voor cel weer wordt aangeschakeld wanneer het element eruit springt, wat spikkels en sectoren achterlaat. Barbara McClintock, en de korrels die haar naar transponeerbare elementen leidden: een gen voor paars pigment dat door een ingevoegd element wordt uitgeschakeld en cel voor cel weer wordt aangeschakeld wanneer het element eruit springt, wat spikkels en sectoren achterlaat.
Barbara McClintock, en de korrels die haar naar transponeerbare elementen leidden: een gen voor paars pigment dat door een ingevoegd element wordt uitgeschakeld en cel voor cel weer wordt aangeschakeld wanneer het element eruit springt, wat spikkels en sectoren achterlaat.
Twee manieren om te bewegen. Een DNA-transposon wordt uitgeknipt en opnieuw ingevoegd; een retrotransposon wordt getranscribeerd, weer in DNA gekopieerd en elders ingevoegd, zodat zijn kopieën zich ophopen.
Twee manieren om te bewegen. Een DNA-transposon wordt uitgeknipt en opnieuw ingevoegd; een retrotransposon wordt getranscribeerd, weer in DNA gekopieerd en elders ingevoegd, zodat zijn kopieën zich ophopen.

Voorbeelden

Voorbeeld 3.8 (Resistentie op reis)

Een resistentiegen ontstaat doorgaans één keer, door mutatie of vanuit de bodembacterie die het antibioticum maakt, en gaat dan op reis: van een chromosoom naar een transposon, van het transposon naar een conjugatief plasmide, van het plasmide via conjugatie naar andere soorten en via transductie naar andere stammen, en via transformatie terug in een chromosoom. Plasmiden met vijf of zes resistenties tegelijk (samengebracht in integronen, die gencassettes invangen) werden in de jaren 1950 in Japan gevonden, enkele jaren nadat de middelen in gebruik kwamen; het gen voor het carbapenemase NDM-1, voor het eerst gezien in 2008, bereikte binnen drie jaar op een plasmide elk continent. De evolutie van resistentie is meestal niet de evolutie van nieuwe genen, maar de verplaatsing van oude.

Lees in het hoofdstuk →