Transpositsioon

Transpositsioon ehk transposable elementide liikumine genoomis on protsess, mille käigus transposonid ehk liikuva DNA osakesed võivad genoomi erinevatesse kohtadesse liituda või sealt eemalduda. See nähtus on oluline genoomi suuruse ning struktuuri varieeruvuse allikas ning võib mõjutada geenide ekspressiooni ja funktsionaalset koostööd kogu organismi tasandil.

Transpositsioonide liikumine toimub peamiselt kahe mehhanismi kaudu: DNA-transpositsioon ja retrotranspositsioon. DNA-transpositsioon ehk “cut-and-paste”mehhanismis viib transposaseensüüm transposoni liikumise: transposon lõigatakse välja ja sisestatakse sihkoht, sageli luues sihituskoha duplikatsiooni. Telmkoha lõppedes leiduvad transpositsiooni piirkonnad sageli pööratud järjestustes (terminaalsed pööratud kordused) ning sihkoha duplikaadid.

Retrotranspositsioon, mida nimetatakse ka “koopia-kleep” mehhanismiks, hõlmab transposoni üleminekut RNA vahendusel: transkriptsioon, seejärel reverse transcription ja cDNA integreerimine uude kohta. Seetõttu võivad retrotransposonid suurendada genoomi koguseliselt. Retrotransposoonide hulka kuuluvad LTR-retrotransposoonid (pikaajalised lõugas) ning mitta- või mittelopitud, nagu non-LTR retrotransposoonid (nt LINE-id ja SINE-id).

Mõju genoomile jaorganismile on mitmekülgne: transposonid võivad põhjustada mutatsioone, segada gene regulaatsiooni, andes kasvava genoomi suuruse ning põhjustades rekombinatsioonide ja kolmemõõtmelisi muutusi. Bakterites võivad transposonid kanda antibiootikumiresistentsi geene; eukarüootides on nad olulised evolutsioonilise mitmekesisuse allikaks ning tihti ka epigenetilise kontrolli all, näiteks DNA metüleerimise ja väikeste RNA-de kaudu.

Ajalooliselt avastas transpositsiooni Barbara McClintock maize’isis, näidates genoomi dünaamilisust ja liikumisvõimet.