Genomumuz içerisinde sıçraya bilen DNA parçaları olduğunu biliyor muydunuz? Peki bu DNA parçalarına ne diyoruz ve bu DNA parçaları ne işe yarıyor?
Transpozon Nedir?
Transpozon elementleri veya “atlama genleri” ilk olarak 50 yıldan fazla bir süre önce Barbara McClintock tarafından tanımlandı. Transpozonlar, diğer normal genlerden farklı olarak, genom içerisinde bir konumdan diğerine taşınabilen DNA dizilimleridir. Transpozon, kendi kendini kopyalayabilen ve kopyaladığı kısmı genomun farklı bir noktasına konuşlandırabilme özelliğine sahip küçük DNA parçalarıdır.
Yüksek ökaryot çeşitlerinin çoğunun genomlarının yarısı transpozonlardan oluşmaktadır. Bu transpozona ait genler, genomun her bir yanına yayılmış haldedir. Transpozonal sıçramalar, transpozonal bölgelerin önce kendilerini kopyalayıp, sonra bu kopyaların sıçraması şeklinde olabileceği gibi gen parçasının, bulunduğu yerden koparak yeni bir yere yerleşmeleri şeklinde de olabilir.
Transpozon Tipleri
1-) Birinci Sınıf Transpozonlar
Bu sınıfın diğer adı Retrotranspozonlardır, kendilerini kopyalarlar ve bu kopya DNA üzerinde bir diğer noktaya sıçrayıp yapışabilir. Bunun için öncelikle DNA’dan transkripsiyon mekanizması ile küçük DNA segmentleri üretilir daha sonra RNA kullanılarak, geri transkripsiyon yöntemi ile DNA sentezlenir. Üretilen bu retrotranspozon, tıpkı retrovirüsler gibi davranabilir. DNA’dan kopabilir, DNA üzerindeki farklı bir bölgeye yapışabilir ve hatta kimi durumda hücrenin dışına çıkarak bir diğer hücrenin DNA’sına yapışabilir. Retrotranspozonların 3 alt sınıfı vardır bunlar;
Viral Retrotranspozonlar
RNA’dan DNA sentezleyebilecek “geri transkriptaz” enzimlerini kodlarlar. Genetik yapılarında uzun bitiş tekrarları bulunur.
Uzun Serpiştirilmiş Nükleotid Elementleri
Tam boyda olanlarında geri transkriptaz enzimleri bulunur ve RNA’dan DNA sentezleyebilir. Ayrıca hemen hepsinde endonükleaz enzimleri de taşıyarak çoklu-nükleotit dizilerinin orta bölgelerindeki fosfodiester bağlarını kırabilir. Ancak uzun bitiş kodlarını taşımaz ve RNA polimeraz II enzimi aracılığıyla çoğalırlar.
Kısa Serpiştirilmiş Nükleotid Elementleri
500 baz çiftinden kısa boya sahip transpozonlardır. RNA polimeraz III enzimiyle salgılanan tRNA, rRNA gibi parçaların geri transkripsiyonuyla üretilir. Üzerlerinde fonksiyonel geri transkriptaz enzimleri bulunmaz ve sadece farklı bölgelere sıçrayarak, orada salgılanmış enzimleri kullanarak kendilerini kopyalayabilirler.
2-) İkinci Sınıf Transpozonlar
Bu transpozonların diğer adı DNA Transpozonlarıdır, ilk sınıfın aksine kendilerini kopyalamazlar ve olduğu gibi yer değiştirirler. Bu transpozonların sıçramaları transpozaz isimli enzimlerle sağlanır. Bu enzimlerin bir kısmı, transpozonların DNA’nın sadece belirli bölgelerine bağlanmasını sağlayabilirken, bir diğer kısmı DNA’nın hemen her bölgesine bağlanmayı sağlayabilir. Temel olarak enzimin yaptığı, transpozonal parçayı DNA üzerinden keserek, iki ucunda “yapışkan” olarak isimlendirdiğimiz parçalar bırakmaktır. Bu “yapışkanlık”, elbette kimyasal çekim gücünden ibarettir; yani bu uçlar bir an önce bağlanmak isterler. DNA polimeraz ve DNA ligaz enzimleri sayesinde sıçradıkları yer doldurulur.
Kaynak ve İleri Okuma
- https://www.nature.com/scitable/topicpage/transposons-the-jumping-genes-518
- https://evrimagaci.org/evrim-mekanizmalari-10-transpozonlar-247
