¿Qué es un elemento transponible?

Un elemento transponible, o transposón, es una pieza móvil de material genético. Estas secuencias de ácido desoxirribonucleico (ADN) se replican varias veces dentro de un genoma o se mueven en la forma original. Debido a su capacidad para crear nuevos genes, los elementos transponibles se consideran mutágenos y son un dispositivo de importación en la evolución. Se están estudiando elementos transponibles para ayudar a comprender mejor el cambio genético y las causas de la enfermedad.

La científica estadounidense Barbara McClintock descubrió por primera vez el elemento transponible alrededor del final de la Segunda Guerra Mundial. Estudió los métodos de reproducción del maíz, o maíz, con un enfoque en cómo cambian los cromosomas. También produjo el primer mapa genético para el maíz. Su investigación se encontró inicialmente con escepticismo. No fue sino hasta 1983 que recibió el Premio Nobel por su trabajo.

El primer método posible de movilidad para un elemento transponible es similar a la función "copiar y pegar" en una computadora. Estos tipos de elementos transponibles se clasifican como Clase I y a veces se denominan retrotransposones. Se utiliza un intermediario de ácido ribonucleico (ARN) en este modo de replicación. Los retrotransposones son particularmente abundantes en plantas y otros eucariotas, u organismos con células complejas. Casi la mitad del genoma humano consiste en esta forma de elemento transponible.

Los transposones de ADN son el segundo tipo de elemento transponible, categorizado como Clase II. En lugar de usar un intermediario de ARN, los elementos de Clase II generalmente usan enzimas en un proceso similar a "cortar y pegar". Las enzimas son tipos de moléculas que ayudan a acelerar las reacciones químicas en un organismo. Los transposones de ADN son menos comunes en el genoma humano que los retrotransposones, pero aún juegan un papel importante en la evolución.

Se sabe que los elementos transponibles causan enfermedades. La hemofilia A y B, la predisposición al cáncer y un tipo de distrofia muscular pueden ser causadas por este tipo de cambio en el material genético. Si se inserta un elemento transponible en un gen funcional, puede desactivar todo el gen. Si un transposón de ADN existente deja un espacio en un gen, el gen generalmente no se repara correctamente.

Las células suelen tener mecanismos defensivos contra el cambio genético excesivo. Las bacterias pueden eliminar regularmente grandes porciones de su genoma como protección contra la propagación de virus y elementos transponibles. Los eucariotas pueden usar moléculas de ARN en sus células para interferir con la actividad del elemento transponible. Estas medidas son adaptaciones evolutivas para ayudar a mantener nuevas mutaciones bajo control.

La evolución de los elementos transponibles no se entiende bien. Algunos creen que el fenómeno surgió temprano en la historia evolutiva de la vida y se transmitió a especies posteriores. Otros sostienen que los elementos se originaron varias veces independientemente uno del otro. Otra posibilidad es que los elementos transponibles podrían haber evolucionado más recientemente y extenderse a diferentes formas de vida a través de un proceso llamado transferencia horizontal de genes. En cualquier caso, los elementos transponibles se encuentran en todas las ramas principales de la vida actual.