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Fragen & Antworten
Antwort
Transponierbare oder bewegliche genetische Elemente werden Transposons oder springende Gene genannt.
Man findet sie bei Pro- und Eukaryonten, bei denen sie einen erheblichen Anteil eines Genoms ausmachen können. Sie stellen eine bedeutende Quelle für die Erzeugung genomischer Variationen einschließlich neuer Mutationen und Umstrukturierungen während der Evolution dar.
Für den Genetiker sind transponierbare genetische Elemente wertvolle Werkzeuge zur Induktion von Mutationen, zur Klonierung von Genen und zur Erzeugung transgener Organismen.
Frage 58
Beschreiben Sie die molekulare Struktur und die Funktion bakterieller Insertionselemente (IS-Elemente).
Antwort
Insertionssequenzen oder Insertionselemente sind DNA-Abschnitte, die zu den transponierbaren Elementen der Bakterien gehören.
Bis heute kennt man bei E. coli etwa 20 verschiedene IS-Elemente (genannt IS1, IS2, usw.), die sich in ihrer Länge und Sequenz unterscheiden.
Ein IS-Element besteht aus einer zentralen Region, die den größten Teil des Elements ausmacht und ein bis zwei für die Transposition benötigte Enzyme kodiert.
Die zentrale Region wird auf beiden Seiten von einer Sequenz von ca. 50 bp flankiert, die eine umgekehrte Orientierung zueinander aufweisen und deshalb „inverted repeats“ (gegenläufige Sequenzwiederholungen) genannt werden. Anzahl und Sequenz der Nukleotide der „inverted repeats“ sind für jedes IS-Element charakteristisch.
An beiden Enden eines jeden integrierten IS-Elements finden sich die aus 5–10 bp bestehenden „direct repeats“ (gleichgerichtete Sequenzwiederholungen), so genannt, weil sie beide dieselbe Orientierung aufweisen.
Frage 59
Beschreiben Sie die molekulare Struktur bakterieller Transposons mit Hilfe einer beschrifteten Skizze.
Antwort
Ein Transposon ist ein zusammengesetztes mobiles genetisches Element, das größer als ein IS-Element ist und neben der Transposase weitere Proteine (z. B. ein Resistenzgen) kodiert.
Das Transposon, hier Tn9 von E. coli, besteht aus einem Chloramphenicol-Resistenzgen (gelb), flankiert von je einem IS-Element (hier IS1). Die „inverted repeats“, die das Resistenzgen flankieren (braun), sind so modifiziert, dass sie von der Transposase nicht erkannt werden. Es werden nur noch die beiden terminalen Sequenzen von der Transposase erkannt und geschnitten (rote Pfeile).
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