אלמנטים גנטיים ניידים

אלמנטים גנטיים ניידים (באנגלית: Mobile genetic elements, ובקיצור: MGEs) הם סוג של חומר גנטי אשר יכול לנוע בתוך הגנום, או יכול להיות מועבר מזן אחד או להשתכפל לזן אחר. MGEs נמצאים בכל היצורים. בבני אדם, MGEs מהווים כ-50% מהגנום. ל-MGEs תפקיד מובהק באבולוציה. אירועים של שכפול גן יכולים לקרות גם דרך מנגנון של MGEs .MGEs יכולים גם לגרום למוטציות באזורי קידוד החלבון, אשר משנה את פונקציית החלבון. בנוסף, הם יכולים גם לארגן מחדש גנים בתוך הגנום המארח. אחת הדוגמאות של MGEs בהקשר האבולוציוני היא שגורמים ארסיים וגנים של MGEs אשר יש להם עמידות לאנטיביוטיקה יכולים להיות מועברים לחיידקים שכנים. גנים חדשים שנרכשו באמצעות מנגנון זה יכולים להגביר עמידות על ידי צבירת פונקציות חדשות או נוספות. מצד שני, MGEs יכול גם להקטין את העמידות על ידי החדרת מחלות לאללים או מוטציות.

 סוגים של אלמנטים גנטיים ניידים 
 טרנספוזונים הם רצפי DNA שיכולים לנוע מאתר לאתר בתוך הגנום, הכוללים רטרוטרנספוזונים ודנ"א טרנספוזונים.
 רטרוטרנספוזונים הם הסוג הנפוץ ביותר של טרנספוזונים ביונקים. תעתיק רנ"א של MGEs מועתק על ידי רוורס -טרנסקריפטאז, ולאחר מכן, רצף ה-DNA יכול להיות מוכנס בחזרה למיקום אקראי בגנום.
 דנ"א טרנספוזונים הם קטעי דנ"א שיכולים לעבור למיקום חדש על ידי אסטרטגית "גזור והדבק".
 פלסמידים של חיידקים הם אלמנטים גנטיים הניתנים להעברה באמצעות קוניוגציה. זה מנגנון של העברת גנים אופקית שחיידקים יכולים לשתף גורמים ארסיים וגנים עמידים לאנטיביוטיקה.
 בקטריופאג' כמו; Mu, אשר משתלב באופן אקראי לתוך הגנום על ידי התמרה.
 קבוצה I ו-II אינטרונים הם תוצר משחבור עצמי בתעתיקים המארחים, הם מתנהגים כמו ריבוזימים שיכולים לפלוש ל tRNA, rRNA, ולחלבון המקודד גנים בחיידקים.

 דוגמאות ממחקרים 
מערכות CRISPR-Cas בחיידקים ובארכאונים הם מערכות חיסון אדפטביות המגנות מפני השלכות קטלניות מ MGEs. באמצעות השוואות גנומיות וניתוחים פילוגנטים, חוקרים מצאו כי גרסאות של CRISPR-Cas קשורות עם סוגים שונים של MGEs כגון טרנספוזונים. בנוסף, CRISPR-Cas שולט בהתרבות הטרנספוזונים.

MGEs כגון פלסמידים על ידי transmission אופקי הם בדרך כלל מועילים לאורגניזם. היכולת של העברת פלסמידים (שיתוף) חשובה בנקודת מבט אבולוציונית. Tazzyman ו Bonhoeffer מצא כי קיבעון (קבלה) של הפלסמידים המועברים באורגניזם חדש היא חשובה בדיוק כמו היכולת להעביר אותם. לפלסמידים הניתנים להעברה הסתברות קיבעון גבוה יותר, ואילו לאלמנטים גנטיים מזיקים הניתנים להעברה יש הסתברות קיבעון נמוכה יותר כדי להימנע מקטלניות לאורגניזמים המאחר.

טרנספוזיציה על ידי הטרנספוזונים היא מוטגן. לפיכך, אורגניזמים התפתחו כדי להדחיק את אירועי הטרנספוזיציה, וכישלון להדחיק את האירועים גורם לסרטן בתאים סומטיים. Cecco et al מצא כי אצל עכברים בגילאים מוקדמים שעתוק של רטרוטרספוזון הוא מינימלי, אבל בגיל מתקדם מוגברת רמת השעתוק. בגיל הזה, תלוי ברמת הביטוי של הטרנספוזון, הוא מופחת על ידי דיאטת הגבלת קלוריות.

 מחלות 
התוצאה של אלמנטים גנטיים ניידים יכולה לשנות את דפוסי התעתוק, אשר לעיתים קרובות מוביל להפרעות גנטיות כגון כשל חיסוני, סרטן השד, טרשת נפוצה וטרשת אמיוטרופית צידית. אצל בני אדם, סטרס יכול להוביל להפעלת טרנזקציות של MGEs הקשורות  לניוון נוירוני, כגון רטרו-וירוס אנדוגני.

 הערות נוספות 
סך כל האלמנטים הגנטיים הניידים בתוך הגנום יכול להיקרא mobilome. 

ברברה מקלינטוק זכתה בשנת 1983 בפרס נובל בפיזיולוגיה או רפואה "עבור גילוייה של אלמנטים גנטיים ניידים".

אלמנטים גנטיים ניידים משחקים תפקיד קריטי בהתפשטות של גורמים ארסיים, כגון exotoxins ו exoenzymes, בקרב חיידקים. אסטרטגיות כדי להילחם בזיהומים חיידקיים מסוימים הן מיקוד הגורמים הארסיים הספציפיים, ובתור גורמים אלו הוצעו אלמנטים גנטיים ניידים.

 לקריאה נוספת 



קישורים חיצוניים

 הערות שוליים 

קטגוריה:גנטיקה