9.ELEMENTI TRASPONIBILI Prof. Annalisa Marchi Barbara McClintock e l’ipotesi della trasposizione dei geni (1950) ELEMENTI TRASPONIBILI Sequenze di DNA che possono muoversi o trasporsi all’interno del genoma, inserendosi all’interno dello stesso o di un altro cromosoma Mutante gal- di E. coli (1970) Nessuna reversione indotta da mutageni Mancanza di espressione dovuta all’inserzione di un elemento trasponibile (IS) nel gene gal Ibridazione DNA gal+ e gal- Elementi IS nei batteri ACAGTTCAG CTGAACTGT GACTTGACA TGTCAAGTC Trasposasi IR Lunghessa (bp) IS1 768 IS2 IS10 IR(pb) IR Duplicazione 23 9 1327 32/41 5 1329 22 9 Delezioni indotte dall’escissione dell’elemento IS Trasposoni nei batteri IS IS Trasposasi + gene resistenza Lunghessa (bp) Seq. terminali Gene di resistenza Tn3 4957 38 ampicillina Tn9 2638 IS1 cloramfenicolo Tn10 9300 IS10 tetraciclina Genoma batterico Plasmidi Elementi trasponibili Sequenze di DNA in grado di cambiare la loro posizione (trasporre) all’interno di genomi di eucarioti e procarioti. Gli elementi trasponibili o elementi mobili possono causare un’alta frequenza di mutazioni sia per eventi di inserzione ed escissione imprecisa che per eventi di ricombinazione che portano a riarrangiamenti del genoma. L’inserzione di un elemento trasponibile può dar luogo a una alterazione dei profili di espressione genica. Elementi trasponibili negli eucarioti Elementi trasponibili nel mais Ds (dissociatore) Ac (attivatore) In presenza di Ac C C pigmento Assenza di pigmento C* Elementi trasponibili nel mais Ds (dissociatore) Ac (attivatore) In presenza di Ac C* Assenza di pigmento Tessuto non pigmentato C pigmento Area pigmentata Elementi trasponibili autonomi e non autonomi Ac – 4.5 Kb -> mRNA (3.5Kb) Æ pp (870 AA) Elementi trasponibili negli eucarioti Trasposoni (sequenze fiancheggianti invertite): Elementi di controllo nel mais, elementi P in Drosophila Retroposoni Non virali: sequenze Alu Di tipo virale (omologie con retrovirus): Elementi Copia, LINE, Ty Ty Copia LINE-1 Sequenze mediamente ripetute Corte sequenze intersperse (SINES) Piccole sequenze (150 – 300 pb) inserite nel genoma eucariote Sequenze Alu: ≈ 290 pb ripetute 500.000 -5.000.000 volte (1% genoma) Lunghe sequenze intersperse (LINES) Sequenze di 1 – 5 kb Line 1: sequenze di 5 kb ripetute 20.000 – 40.000 volte (uomo – topo) Copia: sequenze di 5 – 8 kb ripetute 20 – 60 volte (Drosophila) Elemento P: sequenze di 2,9 kb ripetute 50 volte (Drosophila) LIEVITO Ty (circa 35 copie) Drosophila Elementi P (30-50 copie) Elementi copia (51000) UOMO 100000) Sequenze SINE e LINE (50000- Elementi P in Drosophila Incroci tra ceppi P(maschi) ed M (femmine) causano disgenesi degli ibridi Trasposizione conservativa Trasposizione replicativa