Saltar genes transposones, son parte del genoma de la mayoría de los organismos, agregados en familias y pueden dañar el genoma saltando. La forma en que los anfitriones suprimen los saltos está bien investigada. Hasta ahora, apenas se ha entendido por qué todavía pueden saltar. Investigadores de Vetmeduni Vienna investigaron por primera vez en todos los transposones del organismo huésped, qué propiedades y entornos de acogida facilitan el salto. Demostraron que la afiliación familiar es más importante que la posición.

El genoma de un organismo típico consta de muchos genes que están atados como cuentas. Esta alineación ha sido sorprendentemente estable incluso durante períodos evolutivos muy largos. Además de estos genes, también hay muchos elementos móviles, referido como parásito, que se distribuyen por todo el genoma y se agregan en diferentes familias de acuerdo con su parentesco. Estos genes saltarines los transposones, puede cambiar fácilmente su posición. Por lo tanto, su posición no se ha conservado evolutivamente. Cuando cambian de posición, ellos pueden, por ejemplo, saltar directamente a los genes funcionales, que cambia la función de estos genes o incluso los inactiva por completo. Por lo tanto, los organismos huéspedes han aprendido a controlar y reducir los saltos.

Sin embargo, a pesar de todas las medidas de protección, puede haber movilizaciones masivas de familias de transposones en situaciones de estrés. Tienen que proporcionar herramientas específicas (ARN) para estas situaciones. Pero, ¿cuál es la información decisiva para producir estas herramientas? Investigadores del Instituto de Genética de Poblaciones de la Universidad de Medicina Veterinaria, Vienna ha demostrado ahora por primera vez que cada familia de transposones interpreta las señales en una célula de una manera diferente y utiliza diferentes estrategias para decidir cuándo activar las herramientas para saltar en el genoma.

Los genes saltarines son parásitos

Aunque la proporción de secuencias de transposones en el genoma de los organismos puede ser alta (alrededor del 45 por ciento en los seres humanos), están desacreditados. Su comportamiento de salto daña principalmente la estructura del genoma. La propagación incontrolada daría lugar a la muerte de la célula. Por lo tanto, el foco de la investigación de transposones se centró en las estrategias que utilizan los organismos para suprimir los saltos. A pesar de estas medidas de protección, los transposones saltan bajo condiciones ambientales específicas o estrés. Esta observación muestra que los transposones deben tener mecanismos para evitar este control. Los transposones necesitan herramientas adecuadas para saltar. Pero aún no se ha entendido, ni investigó en todas las familias de transposones cómo se regula la producción de estas herramientas.

Por lo tanto, el estudio de Ana Marija Jakšic investigó en un análisis de todo el genoma cómo se preparan los transposones para saltar. Para este propósito, los investigadores expusieron dos poblaciones diferentes de moscas de la fruta a diferentes temperaturas. Luego mapearon las secuencias de los genes saltarines, utilizando los métodos de "secuenciación de próxima generación". Podrían demostrar que casi todas las familias producen herramientas que permiten saltar, pero la extensión depende de dos factores diferentes.

"Nuestro estudio ha demostrado que la actividad de los transposones no solo depende de ellos mismos, sino también de los factores que producen las células huésped, ", explicó Jakšic. En la secuencia genética de los transposones hay un sitio de unión para factores específicos del huésped que regulan positivamente la transcripción de genes en las células. Así, dos factores cooperan:el sitio de unión específico de la familia y los factores del huésped que se regulan a través del entorno y los antecedentes genéticos. "Como todos los miembros de una familia tienen las mismas secuencias de unión, todas las copias de los miembros de la familia, diseminado por el genoma, reaccionar de la misma manera a las influencias ambientales, "dijo el autor principal.

Disciplina de partido para los elementos transponibles relacionados

"Para nosotros era importante ver que la posición en el genoma no tiene una gran influencia en la actividad de un transposón, ", dijo el último autor Christian Schlötterer." Como los miembros de una familia de transposones se parecen mucho entre sí, también comparten la mayoría de los sitios de unión. Esto significa:cuando se da la señal para saltar, esto afecta a toda la familia:la disciplina del partido en cierto sentido ".

La preparación para saltar puede proporcionar información valiosa, no solo sobre los transposones en sí, sino también sobre los efectos del cambio de posición. La inserción de genes saltarines no es necesariamente mala para la estructura del genoma. "Aunque los transposones están desacreditados debido a su efecto mutagénico principalmente dañino, su nueva posición puede tener una influencia positiva en los genes vecinos. Esto puede conducir rápidamente a innovaciones funcionales. Un muy buen ejemplo es la resistencia a los insecticidas en las moscas de la fruta:se volvieron resistentes al DDT debido a un transposón que salta, "dijo Jakšic.