Transpozoni su pokretni genetički elementi. To su dijelovi molekule DNA koji se mogu seliti (transpozicija) s jednog mjesta u genomu na drugo. Npr. u bakterija, transpozoni se mogu premještati s jednog lokusa na "kromosomu" na drugi lokus (mjesto), iz plazmida u bakterijski "kromosom" ili obrnuto, iz jednog plazmida u drugi.
Čini se da transpozoni nemaju specifične ciljeve u genomu, mada neki dijelovi genoma rađe primaju transpozone od drugih.
Najjednostavnije transpozone zovemo INSERCIJSKE SEKVENCE. Oni se sastoje samo od DNA potrebne za čin transpozicije (premještanja). Imaju jedan gen koji kodira za enzim transpozazu koja katalizira transpoziciju. Na krajevima gena za transpozazu nalaze se tzv. obrnuto ponavljajuće sekvence. To su nekodirajuće sekvence od oko 20 - 40 nukleotida.
DNA lanac 1 5'.... ATCCGGT....
.....ACCGGAT....3'
DNA lanac 2 3'.... TAGGCCA....
.....TGGCCTA....5'
Transpozaza prepoznaje ove obrnuto ponavljajuće (označene bojom)
sekvence kao granice transpozona. Transpozaza se veže na te dvije regije,
te katalizira izrezivanje dijela DNA potrebnog za transpoziciju.
Kada se insercijska sekvenca ubaci u gen, najčešće utječe na njegovu
funkciju tako što prekida kodirajuću regiju koja određuje protein. Drugim
riječima insercijske sekvence uzrokuju mutacije tamo gdje se ubace. Insercijske
sekvence također mogu povećati ili smanjiti produkciju proteina ako se
ubace u regulatorne regije gena koje kontroliraju stopu transkripcije.
Gdje god da se ubace, insercijske sekvence mijenjaju fenotip stanice na
isti način. Npr. insercijske sekvence sačinjavaju oko 1,5% genoma E. coli,
ali one se premještaju i uzrokuju mutacije vrlo rijetko - 1 na 107 generacija.
To je isto kao i stopa mutacija izazvanih vanjskim faktorima kao što su
zračenje ili kemikalije. S obzirom na brzu proliferaciju bakterija, čini
se da transpozicija insercijskih sekvenci igra značajnu ulogu u evoluciji
bakterija kao izvor genetičke varijabilnosti.
Postoje i puno veći i složeniji transpozoni od navedenih insercijskih sekvenci. To su SLOŽENI TRANSPOZONI, koji osim gena za transpoziciju imaju i neke druge gene kao npr. gene za rezistenstnost na antibiotike. Ovi se geni nalaze između insercijskih sekvenci.
Pokretni genetički elementi nisu samo prisutni u bakterija, već su važni
sastavni dio eukariotskog genoma.
Transpozone je otkrila američka genetičarka Barbara McClintock koja
je radila ne uzgoju i oplemenjivanju Indijanskog kukuruza 40-tih i 50-tih
godina. Ona je primijetila promjene u boji zrna kukuruza koje su se mogle
objasniti samo pokretnim genetičkim elementima. Pokretni genetički elementi
sele se iz jednog mjesta u genoma na drugo, pa tako mogu zahvatiti i gene
koji su odgovorni za boju zrna kukuruza. Za svoja je dostignuća B. McClintock
1983. g. dobila Nobelovu nagradu u dobi od 81 godine.
Transpozoni također mogu mijenjati boju cvijeta u različitih biljaka.
Kod čovjeka su transpozoni povezani s brojnim bolestima kao što je
NEUROFIBROMATOSIS-1 (slonovska bolest), te brojne vrste raka.
Više o transpozonima pročitaj u PRIRODI broj 872, ožujak 2000.