TRANSPOSONES EUCARIOTAS

En eucariotas, los elementos de clase I más conocidos a nivel molecular son los del maíz y los de Drosophila porque son los más estudiados desde hace ya varias décadas. Al igual que en procariotas, estos transposones se han encontrado en prácticamente todos los genomas donde se han encontrado.                                      


 Maíz  

En el maíz, los más conocidos pertenecen a las familias En/Spm (enhancer/Supressor-mutator) y Ac (Activator). Son transposones relativamente sencillos, no muy diferentes a los de una IS bacteriana y tienen repeticiones invertidas en los extremos. Además también hay elementos defectivos de las dos familias, conocidos como dSpm y Ds. Estas copias defectivas pueden ser complementarias en trans por sus patrones silvestres. Algunos elementos defectivos Ds pueden funcionar como intrones, y por lo tanto, ser eliminados del mRNA. Este detalle probablemente los emparienta con los intrones, especialmente por los intrones móviles descritos por Bernard Dujon.

 

  Drosophila

Alrededor del 10% del genoma de Drosophila podría estar compuesto de secuencias de DNA repetitivas que se mueven como elementos discretos. Se han caracterizado tres tipos de transposones:  los elementos P, copia-like y FB.

                  Elementos P 

En Drosophila, los transposones más intrigantes y útiles para los genetistas son los elementos P, que fueron descubiertos como resultado del estudio de la DISGÉNESIS HÍBRIDA, un fenómeno que ocurre cuando hembras de laboratorio son cruzadas con machos de poblaciones naturales. En estos cruces, las hembras tienen un citotipo M (sin transposasa ni su receptor), y los machos un citotipo P (con transposasa y su respectivo receptor). 

 hembras M    x    machos P

F1 : estériles

La progenie muestra un sorprendente fenotipo que se manifiesta en la células germinales, incluyendo esterilidad, un alto nivel de mutación, y una alta frecuencia de aberraciones cromosómicas y no disyunción. Esta progenie híbrida es disgénica, o biológicamente deficiente ( de aquí la expresión disgénesis híbrida ). A la vez, el cruce recíproco de hembras P    x    machos M no produce disgénesis.                                                                      Un alto porcentaje de los disgénicos induce mutaciones inestables, por ello revierten a un fenotipo salvaje o a otros alelos mutantes de frecuencia alta. Esta inestabilidad es restringida a la línea germinal de citotipo M.    Esto confirma la hipótesis de que las mutaciones son causadas por la inserción de DNA foráneo en genes específicos, haciéndolos inactivos. De acuerdo con esta hipótesis, la reversión resultaría de la espontánea escisión de las secuencias insertadas. Esta observación ha sido probada en el locus white de Drosophila, dando lugar a un cambio de color en los ojos. La sólida explicación de la disgénesis híbrida es que los elementos P tienen a la vez productos de transposasa y P-represores. La transposasa es responsable de la movilización de los elementos P, mientras que el represor previene la producción de la transposasa, bloqueando la transposición del elemento. En el citotipo P, el número elevado de copias provoca una abundante producción del represor, así que los elementos P son movilizados. Por esta razón,  en el cruce de la disgénesis híbrida al no haber represor (citotipo M) se sintetiza mucha transposasa, más que represor, y se moviliza por todo el genoma, entrando un cierto número de copias del elemento P en el óvulo, causando daño que se manifiesta en la disgénesis híbrida.

A parte de esto, los elementos P son la mayor herramienta para los genética moderna de Drosophila, usados para etiquetar genes para clonación e insertar genes transgénicamente.

                  Elementos copia-like

Los elementos copia-like constituyen como mínimo siete familias,, de tamaño entre 5 y 8.5 Kb. Aparecen de 10 a 100 posiciones y su estructura es similar a Ty de levaduras. Estos elementos pueden causar una duplicación o inserción de un número característico de pb. Por ejemplo, la mutación white-apricot para el color de los ojos es causado por la inserción de un elemento de esta familia en el locus white. 

                   Elementos FB

Los elementos FB oscilan entre un tamaño de 100 a 1000 pb. Estos elementos tienen secuencias homólogas, pero también tienen secuencias diferentes. También poseen repeticiones invertidas en los extremos. A veces, todo el elemento consiste en repeticiones invertidas, pero una secuencia central separa las repeticiones en otros elementos. En cada caso, los FB pueden "fold back" (plegarse) sobre sí mismos, de ahí su nombre FB. Algunos FB pueden "saltar" del genoma y promover reordenaciones cromosómicas, de hecho, varias mutaciones en Drosophila son causadas por inserciones de FB interrumpiendo la secuencia.

 

  Mamíferos

Aquí es donde entra en escena la basura genética que constituye el 95% del genoma humano. La mayor parte de esta basura es una auténtica ruina: residuos de virus y transposones  inactivados hace más de 40 millones de años. Pero hay una excepción llamada Alu.

Los Alu son pequeños transposones, de poco más de 300 bases de longitud. Hay cerca de un millón de ellos en el genoma, y muchos siguen vivos: todavía se les puede sorprender saltando. A diferencia de los otros transposones, los Alu tienden a insertarse en la proximidad de los genes. Y tienen la curiosa propiedad de activarse en respuesta a ciertas señales muy comunes en las células, incluidas algunas hormonas, y de extender su activación a los genes adyacentes.

Científicos como Wanda Reynolds, del Centro Sidney Kimmel de San Diego (EEUU), han propuesto que los Alu pueden ser una fuente esencial de variabilidad evolutiva. Sus saltos pueden poner muchos genes dispersos por el genoma bajo un nuevo control que los active un poco más, un poco menos o un poco más tarde. Nunca falta quien tira un diamante a la basura. Ni quien lo encuentra.