Durch welchen Mechanismus können manchen Gene innerhalb der DNA wandern?
Aus ihrem angestammten Ort im Erbgut schneiden sie sich selbst aus und fügen sich an einer beliebig anderen Stelle wieder ein
Gen
Gen

=== Springende Gene ===
Sie werden auch als Transposons bezeichnet und sind mobile Erbgutabschnitte, die sich innerhalb der DNA einer Zelle frei bewegen können. Aus ihrem angestammten Ort im Erbgut schneiden sie sich selbst aus und fügen sich an einer beliebig anderen Stelle wieder ein. Biologen um Fred Gage vom Salk Institute for Biological Studies in La Jolla (USA) haben nachgewiesen, dass diese springenden Gene nicht nur wie bislang angenommen in den Zellen der Keimbahn vorkommen, sondern auch in Nerven-Vorläuferzellen aktiv sind. Forschungsergebnisse von Eric Lander et al. (2007) zeigen, dass Transposons eine wichtige Funktion haben, indem sie als ''kreativer Faktor'' im Genom wichtige genetische Innovationen rasch im Erbgut verbreiten können.
Ribosomale_DNA Hfr-Stamm Gene_Drive
Ribosomale_DNA

=== Regulation des rRNA-Gehalts ===
Eukaryotische Zellen müssen dafür sorgen, dass 5S-RNA und die anderen RNAs in den gleichen Mengen produziert werden. Eine unterschiedliche Prozessivität der RNA-Polymerasen I und III wird unter anderem durch unterschiedliche Kopienanzahlen der rRNA Gene ausgeglichen. Zudem kann auch die unterschiedliche Struktur der jeweiligen NTS-Regionen zu einer differentiellen Regulation führen. So wird in bestimmten Situationen nur ein Teil der zellulären rDNA transkribiert.
In manchen Situationen muss jedoch der Gesamtgehalt der rDNA-Gene verändert werden. Bei den Polytänchromosomen von ''Drosophila'' wird die rDNA zum Beispiel unterrepliziert. Häufiger jedoch
ist es nötig, mehr Ribosomen zu produzieren, etwa in Eizellen. Dies wird durch eine intrazelluläre Vervielfältigung (Amplifikation) der Gene ermöglicht. Dabei werden rDNA-Gene aus dem Chromosom herausgeschnitten, zirkularisiert und durch ''rolling circle''-Replikation amplifiziert. Diese stark anfärbbaren, 1901 erstmals beschriebenen DNA-Ringe werden nach ihrem Entdecker Giardina-bodies genannt. Sie sind etwa beim Gelbrandkäfer, beim Heimchen, beim Krallenfrosch und beim Hamster beobachtet worden. Der molekulare Mechanismus ist noch ungeklärt. Hfr-Stamm

== Eigenschaften ==
Die Rekombination erfolgt meist nach einer Konjugation, bei der der Zellkontakt durch einen Sex-Pilus (auch F-Pilus genannt) vermittelt wird. Anschließend erfolgt der Transfer der DNA über eine ''Zytoplasmabrücke'' von einem Zytosol in das Nächste. Bei ''Mycobacterium smegmatis'' wurde ein anderer Mechanismus des DNA-Transfers beschrieben.
Ein Beispiel für Hfr-Stämme sind Bakterien mit F-Plasmid. Das F-Plasmid ist bei einer solchen Zelle in das Chromosom integriert, wodurch es zu einer erhöhten Aktivität des F-Faktors kommt. Mit F+ wird dabei eine Zelle bezeichnet, die ein F-Plasmid besitzt und damit die Fähigkeit zur Übertragung von DNA besitzt. Eine Zelle ohne F-Plasmid wird als F− bezeichnet. Bei der Konjugation kommt es zu einem DNA-Transfer von F+- auf F−-Zellen. Allerdings wird bei Hfr-Klonen nicht das F-Plasmid übertragen, sondern Teile des bakteriellen Chromosoms, weshalb die Empfängerzelle dadurch keine Spenderzelle wird. Dieser Prozess ist sehr störanfällig und wird bereits bei leichten Erschütterungen unterbrochen. Meist kommt es daher nur zu Übertragungen von circa 1000 Basen eines DNA-Einzelstranges. Durch homologe Rekombination kann die Empfängerzelle die übertragenen Gene in ihr eigenes Chromosom integrieren. 
Die ersten Genkarten für ''Escherichia coli'' wurden mit Hilfe unterbrochener Konjugationsexperimente hergestellt. Dabei wurden verschiedene Hfr-Stämme als DNA-Donoren während der Konjugation von den DNA-Rezipienten mittels mechanischer Scherkräfte in einem Standmixer (''Waring blender'') getrennt. Die Dauer der Konjugationen wurden gemessen und man untersuchte, welche Gene zu welcher Zeit transferiert wurden. Deswegen sind diese Genkarten in Minuten skaliert. 
Durch Ausschneiden (Exzision) des F-Faktors aus dem Chromosom einer Hfr-Zelle entsteht ein F'-Plasmid, das abhängig von den Schnittstellen auch bakterieneigene Gene enthalten kann. Die Hfr-Zelle wird dabei wieder zu einer F+-Zelle. Diese bakteriellen Gene, die auf das F'-Plasmid übertragen wurden, sind allerdings für das Bakterienchromosom verloren. Bleiben die tra-Gene bei der Exzision vollständig erhalten, kann das neu entstandene F'-Plasmid durch Konjugation wieder auf F−-Zellen übertragen werden. Dadurch können, hinsichtlich der Gene die beim Übertragen des F-Plasmids mitgenommen wurden, merodiploide Zellen, auch als Merozygoten bezeichnet, entstehen. Gene_Drive

=== Letalfaktor ===
Zuerst wird ein ''Genome Editing''-Mechanismus (eine sequenzspezifische Endonuklease) erzeugt, der die Ziel-DNA-Sequenz bindet und schneidet, möglichst nur an einer Sequenz im Genom (auf zwei Allelen). Alternativ kann auch eine neue Schnittstelle der Endonuklease in das Genom eingefügt werden, die dort sonst nicht vorkommt. Anschließend wird das Gen für diesen Mechanismus in die Ziel-DNA-Sequenz auf dem ersten von zwei Chromosomen eingefügt. Die Ziel-DNA ist dabei ein essentielles Gen, in das der ''Genome Editing''-Mechanismus eingefügt wurde, wodurch das essentielle Gen geteilt und inaktiviert wird. Bei natürlich vorkommender eigennütziger DNA liegt dagegen ein Gruppe-I-Intron oder ein Intein vor, wodurch das umliegende Gen nicht inaktiviert wird. Gleichzeitig liegt das Gen in einer der Erkennungssequenzen der Endonuklease, wodurch ein Herausschneiden des Gens der Endonuklease verhindert wird. Als Ziel-DNA-Sequenz wird zur Sterilisierung ein Gen gewählt, dessen Gen-Knockout auf nur einem von beiden Allelen nicht letal ist, bei einem vollständigen Knockout (homozygot negativ) aber letal ist. Weiterhin wird ein Meiose-spezifischer Promotor verwendet, der die Genexpression der Endonuklease in der Keimbahn verstärkt. Das ''Gene-Drive''-System breitet sich von einem Allel auf das Zweite aus. Aufgrund des Letalfaktors in der Keimbahn entsteht eine Unfruchtbarkeit, wenn beide Allele das ''Gene-Drive''-System tragen (Homozygotie).