¿Qué son transposones y retrotransposones?

Citaré textualmente una parte de este [1] sitio web:

Los transposones son segmentos de ADN que pueden moverse a diferentes posiciones en el genoma de una sola célula. En el proceso, pueden

  • causar mutaciones
  • aumentar (o disminuir) la cantidad de ADN en el genoma de la célula, y si la célula es el precursor de un gameto, en los genomas de cualquier descendiente.

Estos segmentos móviles de ADN a veces se llaman “genes de salto” .

Hay dos tipos distintos:

  • Transposones Clase II . Estos consisten en ADN que se mueve directamente de un lugar a otro.
  • Transposones de clase I. Estos son retrotransposones que
    • primero transcribe el ADN en ARN y luego
    • usa la transcriptasa inversa para hacer una copia de ADN del ARN para insertar en una nueva ubicación.

Como se desprende de esta descripción, los retrotransposones no son más que una subclase de transposones, que aunque se mueven de un lugar a otro en el genoma, pero mediante un proceso de amplificación donde el ARN transcrito de esos segmentos se transcribe nuevamente al ADN (usando transcriptasa inversa, qué retrotransposón codifica) e insertado en una nueva ubicación dentro del genoma.

Son particularmente abundantes en las plantas, donde a menudo son un componente principal del ADN nuclear. En el maíz, el 49-78% del genoma se compone de retrotransposones. [2] En el trigo, aproximadamente el 90% del genoma consiste en secuencias repetidas y el 68% de elementos transponibles. [3] En los mamíferos, casi la mitad del genoma (45% a 48%) es transposones o restos de transposones. Alrededor del 42% del genoma humano se compone de retrotransposones, mientras que los transposones de ADN representan alrededor del 2-3%. [4]

Un transposón es una secuencia de información genética que se mueve de un área del genoma a otra. Un retrotransposon usa un ARN intermedio para llevar la secuencia genética a otra área del genoma.

En la década de 1940, una científica llamada Barbara McClintock descubrió que largos segmentos de datos genéticos pueden moverse dentro de un genoma y que, al hacerlo, pueden causar otros cambios genéticos. Ella llamó a estos genes en movimiento “genes saltadores”, y su colega, James Shapiro, los llamó más tarde “elementos genéticos móviles”. Ahora generalmente se los conoce como transposones.

McClintock publicó su artículo en 1950, pero fue recibido con burla. Nadie creía que los genes pudieran moverse en un genoma. Finalmente ganó el Premio Nobel por su descubrimiento en 1983, más de 3 décadas después. En aquellos días, los biólogos eran ávidamente neodarwinianos, pero McClintock y Shapiro eran antidarwinistas revolucionando la genética. Los dogmáticos darwinianos en la sala hicieron una mueca cuando McClintock pronunció un discurso Nobel a través del tiempo, informando al mundo que las células eran inteligentes y editaban sus genomas intencionalmente, lo cual era una herejía en ese momento.

Existen múltiples tipos de transposones, pero se pueden dividir en dos tipos: transposones de ADN y retrotransposones. Los transposones de ADN se mueven de un lugar a otro dentro del ADN, como describí anteriormente. Los retrotransposones son transposones que se transcriben (copian) en ARN, luego la información se transcribe de forma inversa (retroajitándola así retrocediendo) al genoma o a un segmento de ADN que va al núcleo y se convierte en parte del genoma.

La diferencia entre los transposones de ADN y los retrotransposones es análoga a mover un archivo de una carpeta a otra haciendo clic y arrastrando, en lugar de copiar el archivo en una unidad USB y luego copiarlo a otra área de su disco duro.

Los transposones de ADN se mueven pero no crean copias. Los retrotransposones crean copias, pero el original no se mueve, por lo que los retrotransposones se amplifican o agregan información al genoma para que el genoma crezca. Todos los tipos de transposones, por definición, mueven información a otra área del genoma.

Los transposones también se pueden dividir en categorías LINE y SINE. LINE es elementos nucleares intercalados largos y SINE reemplaza largo con corto. Los repetidores SINE son muy comunes y tienden a ser de unas pocas docenas de pares de bases de datos, mientras que los repetidores LINE tienen cientos o miles de pares de bases de longitud. Se mueven o transcriben como un grupo, siempre, como copiar y pegar todo un párrafo o página al mismo tiempo.

Los científicos reconocerán un transposón incluso si no lo ven moverse porque el mismo transposón se puede encontrar en otras especies, pero quizás en un lugar diferente. Tenga en cuenta que los transposones se mantienen conservados, lo que significa que durante millones de años y miles de millones de mutaciones, la mayoría de nuestro genoma, los transposones que no se expresan ni se someten a selección, no cambian demasiado, en todo caso. Mayormente no en absoluto.

No se mueven al azar sin otra razón que no sea el daño por rayos cósmicos o algo así. Se mueven por una razón. Algunos son claramente regulatorios, lo que significa que afectan genes vecinos. Entonces se acercan a los genes que necesitan para regular. Se pueden separar de los genes que regulan, pero hay límites a su alcance de influencia. Otros transposones se mueven desde un área no expresada del genoma a un área expresada del genoma que se activará para abordar una necesidad ambiental.

La mayoría del genoma humano es algún tipo de transposón. Gran parte se puede considerar información archivada, como el archivo en el que hizo clic y arrastrado a la carpeta de archivo.