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Transposones

Los transposones, también conocidos como elementos transponibles o "genes saltarines", son secuencias de ADN que tienen la capacidad de moverse dentro del genoma de un organismo y cambiar su ubicación. Estos elementos son capaces de replicarse y transponerse a través de la acción de una enzima llamada transposasa.

transposones
Educa Madrid. En esta imagen vemos transposones (Public Domain)

Los transposones son comunes en muchos organismos, incluyendo bacterias, plantas y animales, y pueden representar una porción significativa del ADN en algunos genomas. Aunque los transposones a menudo no tienen una función conocida en el genoma, se han implicado en la evolución de los organismos, ya que su capacidad de moverse puede llevar a la generación de nuevas combinaciones de genes y cambios en la expresión génica. Además, algunos transposones pueden causar mutaciones al insertarse en un gen, lo que puede tener efectos negativos o positivos en la función de ese gen.

En general, los transposones son una característica importante de la diversidad genética y la evolución de los organismos.

Los transposones fueron descubiertos por la genetista Bárbara McClintock en la década de 1940 mientras trabajaba con maíz. En sus experimentos, McClintock notó que ciertos genes del maíz podían moverse de un lugar a otro en el cromosoma, lo que contradecía la creencia en ese momento de que los genes estaban fijos en su ubicación y no podían ser alterados. McClintock llamó a estos elementos "elementos transponibles" y demostró que tenían la capacidad de cambiar la expresión génica y causar mutaciones. Por su trabajo pionero en el descubrimiento de los transposones, McClintock recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1983.

McClintock
Wikipedia. En esta imagen vemos a Barbara McClintock (Public Domain)

Hay varios tipos de transposones, pero se pueden dividir en dos categorías principales:

1. Transposones de clase I: también conocidos como elementos móviles de ARN (retrotransposones), que se replican a través de una transcripción inversa en la que el ADN se transcribe en ARN y luego se integra de nuevo en el genoma a través de la acción de una enzima llamada integrasa. Los retrotransposones también pueden crear copias adicionales de sí mismos, lo que los hace especialmente eficaces para aumentar la cantidad de material genético en un genoma.

Dentro de los retrotransposones, hay dos tipos principales:

Retrotransposones LTR

Contienen secuencias repetitivas largas terminales (LTR) en sus extremos que les permiten integrarse en el genoma del huésped. Los retrotransposones LTR pueden dividirse en dos subclases, según la presencia o ausencia de una endonucleasa asociada (Ty1-copia e Ty3-copia, respectivamente).

Retrotransposones no-LTR

No tienen secuencias LTR, y por lo tanto, utilizan otros mecanismos para integrarse en el genoma del huésped. La subclase más común es la de los retrotransposones LINE (L1, L2, etc.).

2. Transposones de clase II: también conocidos como elementos móviles de ADN (transposones de tipo cut and paste), que se replican a través de un proceso de corte y pegado de su ADN en diferentes lugares del genoma. Los transposones de clase II generalmente tienen una enzima llamada transposasa que les permite cortar y pegar su ADN, y son menos comunes que los retrotransposones.

Dentro de los transposones de clase II, hay varias subclases, como los transposones con terminales repetitivas (TIR), los transposones con extremos palindrómicos cortos (SINE), entre otros.

Se ha descubierto que los transposones están implicados en diversas enfermedades, como el cáncer, la enfermedad de Alzheimer y la distrofia muscular de Duchenne. Por ejemplo, en el cáncer, los transposones pueden activar genes que promueven el crecimiento celular y la división, lo que puede llevar a la formación de tumores.

Además, se ha sugerido que los transposones pueden estar implicados en trastornos genéticos como la hemofilia y la distrofia muscular de Duchenne. En estos casos, los transposones pueden insertarse en genes críticos y alterar su función normal, lo que lleva a la aparición de los síntomas de la enfermedad.

Una de las ventajas de los transposones es que pueden integrarse en el genoma de manera estable, lo que permite una expresión prolongada del gen terapéutico. Además, los transposones pueden insertarse en sitios específicos del genoma, lo que minimiza los efectos secundarios y mejora la eficiencia de la terapia génica.

Hay varios enfoques para la aplicación terapéutica de los transposones. Por ejemplo, los transposones pueden utilizarse para insertar un gen terapéutico en el genoma de una célula que carece de él. También pueden utilizarse para corregir un gen defectuoso al insertar una copia funcional del gen en el genoma de la célula.

Otro enfoque es utilizar los transposones para modificar células del sistema inmunitario para que reconozcan y destruyan células cancerosas. Los transposones pueden insertar genes que codifican proteínas específicas en las células del sistema inmunitario, lo que les permite reconocer y atacar células cancerosas que expresan estas proteínas.

En resumen, los transposones tienen un gran potencial para la terapia génica y se están investigando activamente como una forma de tratar enfermedades genéticas y cáncer. Sin embargo, todavía hay muchos desafíos a superar antes de que la aplicación clínica de los transposones se convierta en una realidad.

BIBLIOGRAFÍA

- Libretexts. (2022). 10.4: Transposones - “genes saltadores”. LibreTexts Español. https://espanol.libretexts.org/Biologia/Biolog%C3%ADa_introductoria_y_general/Libro%3A_Biolog%C3%ADa_(Kimball)/10%3A_Mutaci%C3%B3n/10.04%3A_Transposones_-_%E2%80%9Cgenes_saltadores%E2%80%9D#:~:text=Los%20transposones%20son%20segmentos%20de,los%20genomas%20de%20cualquier%20descendiente.

- colaboradores de Wikipedia. (2022a). Transposón. Wikipedia, la enciclopedia libre. https://es.wikipedia.org/wiki/Transpos%C3%B3n

- Transposón. (s. f.). https://www.quimica.es/enciclopedia/Transpos%C3%B3n.html

- Transposones: los genes que se mueven. (s. f.). https://www.mheducation.es/blog/transposones-los-genes-que-se-mueven

- Rejón, M. R. (2018, 27 julio). Genes saltarines: enfermedad y salud | OpenMind. OpenMind. https://www.bbvaopenmind.com/ciencia/biociencias/genes-saltarines-enfermedad-y-salud/

Transposasa es una enzima que se une al final de un transposón y cataliza el movimiento del transposón a otra parte del genoma por un mecanismo de corta y pega, o un mecanismo de transposición replicativo.