¿Qué son los transposones?
Cuando pensamos en nuestra genética, imaginamos el ADN que codifica nuestros genes. Pero es posible que no nos demos cuenta de que estos genes no están inmóviles: ¡pequeños fragmentos de ADN realmente pueden moverse! Algunos genes, llamados transposones , o «genes saltarines», pueden transferirse a través de estructuras separadas de ADN llamadas cromosomas . De hecho, el nombre ‘transposón’ se parece mucho a su capacidad de ‘transponer’. A veces, estos genes se denominan elementos transponibles (TE) . ¡Imagínese los genes saltando de un cromosoma a otro, como un mono salta de un árbol a otro!
Descubrimiento de transposones
La científica ganadora del Premio Nobel, Barbara McClintock, descubrió por primera vez los transposones en la década de 1940. Mientras estudiaba la genética del maíz, notó cómo granos de maíz separados mostraban diferentes colores en la misma mazorca. Su investigación reveló que cada grano de maíz se veía diferente porque era genéticamente diferente. McClintock entendió que esto solo podría ocurrir si los genes no fueran estacionarios, sino móviles, y fueran capaces de «saltar» de un cromosoma a otro.
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Barbara McClintock concluyó que a medida que los transposones cambian de un lugar a otro, afectan los genes que se expresan. Durante su investigación, los transposones pudieron activar o desactivar genes en cada grano, lo que provocó una variación de color en la mazorca de maíz, o una mutación. Una mutación ocurre cuando ocurre cualquier cambio genético en el ADN o si los cromosomas están alterados. Si un transposón salta dentro de un gen, entonces se ha producido una mutación y ese gen específico puede inactivarse. Lo fascinante de los transposones es que, dependiendo de cómo ‘salten’, pueden causar una nueva mutación o apagar una mutación previamente existente.
Los transposones son comunes
Los TE son mucho más comunes de lo que podríamos suponer. Por ejemplo, aproximadamente el 90% del ADN del trigo y el 85% del ADN del maíz están compuestos por transposones. Lo más probable es que la mitad de nuestro propio ADN esté formado por transposones. Muchos transposones son en realidad copias de los mismos genes que se repiten. Debido a su capacidad para activar o desactivar genes, las mutaciones causadas por transposones desempeñan un papel en la evolución de los organismos.
El salto espontáneo de elementos transponibles a genes aleatorios se ha asociado con enfermedades. Por ejemplo, la hemofilia A y B, la inmunodeficiencia combinada grave (SCID) y la distrofia muscular de Duchenne son causadas por transposones; Los ET también pueden contribuir al cáncer de colon. Los transposones existen en muchas especies, como las bacterias. Por ejemplo, los microbios contienen transposones en su ADN cromosómico o en un fragmento separado de ADN circular llamado plásmido . Los plásmidos se intercambian con frecuencia entre bacterias y pueden proporcionar a las bacterias genes de resistencia a los antibióticos y toxinas que pueden causar problemas de salud importantes.
Tipos de genes saltarines
Los transposones son pequeños segmentos de ADN que varían en longitud desde cientos hasta miles de pares de bases de ADN. El TE más simple, una secuencia de inserción , es un código para una enzima necesaria para cortar y volver a sellar el ADN. Esto permite que el transposón corte el ADN en el que «salta» y luego sella el ADN para convertirlo en una secuencia intacta.
También hay dos clases de genes saltarines, llamados transposones de clase I y transposones de clase II. Los transposones de clase I también se denominan retrotransposones porque cuando se someten al proceso de replicación, primero copian su ADN en ARN. El código de ARN luego se transcribe de forma inversa a medida que se copia nuevamente en el ADN. Los transposones de clase II , que no son tan comunes en el ADN humano, no necesitan copiar su ADN en ARN para replicarse.
Resumen de la lección
Las variaciones en el color del maíz llevaron a Barbara McClintock a descubrir los elementos transponibles. Aunque anteriormente se pensaba que era imposible, utilizó estudios genéticos para demostrar que algunos genes eran móviles y podían «saltar» de un cromosoma a otro. Ahora sabemos que los ET son organismos muy comunes y ocurren con frecuencia en nuestro genoma. Las mutaciones ocurren cuando los elementos transponibles se mueven hacia nuevos genes y alteran la secuencia de ADN original. Los elementos transponibles juegan un papel en la resistencia microbiana a los antibióticos a través de la transferencia de plásmidos y pueden contribuir a la aparición de enfermedades y cáncer.