Сегодня, спустя почти семьдесят лет, прошедших со времен, когда Барбара Мак-Клинток проводила свои наблюдения за разноцветными кукурузными зернами, мы знаем, что такие мобильные элементы имеют место быть предположительно во всех организмах. При этом данные элементы играют в организме не последнею роль. Когда в 2001 году проект “Human Genome Project” опубликовал результаты секвенирования человеческого ДНК, бросился в глаза тот факт, что почти половина нашего генома состоит из таких транспонируемых или мобильных элементов (транспозонов). “ Эти молекулы используют наши белки, чтобы передвигаться по геному. Учитывая этот факт, их можно назвать молекулярными паразитами.”- говорит Хайг Казазиан, который уже много лет занимается исследованием таких передвигающихся элементов в Пенсильванском университете. Некоторые ученые полагают, что данные паразиты сыграли очень важную роль в развитии жизни и эволюции человека.

Исходя из механизма транслокации мобильные элементы делятся на две категории. К первой категории принадлежат ДНК-транспозоны, которые составляют примерно 3 процента нашего генома. По так называемому методу “ сut and paste” ( вырезать и вставить) они вырезаются из своей изначальной позиции и переносятся в другое место генома. Ко второй категории принадлежат мобильные элементы, которые составляют 40 процентов нашего генома. Их называют ретротранспозоны. Ретротранспозоны распространяются методом “ copy and paste” (скопировать и вставить). Последовательность ретротранспозона переводится в РНК и таким образом переносится на другое место, в то время как изначальный элемент остается там, где и был. В ходе этого процесса происходит увеличение массы генетического материала, что в свою очередь приводит к мутациям в нашем геноме. “ У людей такие мобильные элементы могут занять любое место в геноме.”- поясняет Казазиан.

“Можно с уверенностью сказать, что этот процесс не является запланированным и целенаправленным.”- разъясняет далее генетик. Таким образом, может произойти так, что прыгающий фрагмент в геноме будет способствовать возникновению новых свойств в организме или может даже также случайно привести к повреждениям. При этом защитная система клетки и своенравные ДНК-фрагменты находятся в постоянном состязании.” Если ретротранспозон закрепляется на новом месте в геноме, об этом обычно узнает соответствующая клетка и пытается с помощью других молекул обездействовать данный отрезок.”- описывает процесс Джефри Фолкнер, занимающейся исследованием генома при Mater Research в австралийском Брисбене.

Heute, nach fast 70 Jahren, die seit den Zeiten vergangen sind, als Barbara McClintock ihre Beobachtugen der bunten Maiskörner durchführte, weiß man, dass solche mobile Elemente vermutlich in jedem Organismus auftauchen. Dabei spielen sie keine Nebenrolle. Als im Jahre 2001 das Projekt “ Human Genome Project” die Ergebnisse der Sequenzierung der menschlichen DNA veröffentlichte, fiel es auf, dass fast die Hälfte unseres Genoms aus solchen mobilen Elementen oder Transposonen besteht. “ Diese Moleküle benutzen unsere Proteine, um sich durch das Genom zu bewegen. Wenn man diese Tatsache berücksichtigt, kann man sie molekulare Parasiten nennen.”- sagt Haig Kazazian, der sich schon viele Jahre mit der Erforschung solcher mobilen Elemente an der Universität Pennsylvania beschäftigt. Manche Wissenschaftler sind der Meinung, dass diese molekulare Parasite bei der Entwicklung des Lebens und der Evolution des Menschen stark mitgewirkt haben.

Von dem Translokationsmechanismus ausgehend, sortiert man mobile Elemente in zwei Kategorien. Zur ersten Kategorie gehören DNA-Transposonen, die ungefähr 3 Prozent unseres Genoms betragen. Mithilfe der Methode “ cut and paste” werden sie aus ihrer ursprünglichen Position herausgeschnitten und an eine andere Stelle im Genom versetzt. Zur zweiten Kategorie gehören mobile Elemente, die 40 Prozent unseres Genoms ausmachen. Sie werden Retrotransposonen genannt. Retrotransposonen verbreiten sich durch die Methode “ copy and paste”. Die Sequenz von Retrotransposonen wird in RNA übersetzt und auf solcher Art und Weise an eine andere Stelle verpflanzt, während das ursprüngliche Element dort bleibt, wo es war. Während dieses Vorgangs vergrößert sich die Erbgutmasse, was seinerseits zur Enstehung von Mutationen in unserem Genom führt. “ Bei Menschen können solche mobile Elemente eine beliebige Stelle im Genom einnehmen”- erklärt Kazazian.

“ Man kann mit Sicherheit sagen, dass dieser Vorgang nicht geplant und zielgesteuert ist”.-erklärt weiter der Genforscher. Deshalb kann es passieren, dass das springende Element im Genom neue Eigenschaften im Organismus hervorbringt oder sogar zu Schädigungen führen kann. Dabei befinden sich das Abwehrsystem der Zelle und eigenwillige DNA-Fragmente im ständigen Wettlauf. “ Wenn sich Retrotransposon in einer neuen Stelle im Genom einnistet, erkennt das sofort die entsprechende Zelle und versucht mithilfe anderer Moleküle den Abschnitt stillzulegen.”- beschreibt den Vorgang Jefry Folkner, der die Forschung des Genoms bei Mater Research in der australischen Stadt Brisbane betreibt.