Elementos de transposição em bactérias: saiba o que são!

Os elementos de transposição (ETs), também chamados de transposons, podem ser definidos como segmentos lineares de DNA com a capacidade de mudar de posição dentro do genoma. Por este motivo, eles são peças importantes para a variabilidade genética das espécies.

Os transposons foram descobertos no ano de 1940, pela pesquisadora norte-americana Barbara McClintock. Em seus experimentos, Barbara fazia cruzamentos de plantas de milho e analisava as alterações do padrão de coloração dos grãos de milho após esses cruzamentos.

Barbara McClintock. Fonte: Learning English.

Para a realização de seus experimentos, ela utilizava a microscopia como suporte para associar os resultados fenotípicos com alterações detectadas na estrutura dos cromossomos. Com a análise de seus resultados, ela propôs a existência de elementos que poderiam se mover pelo genoma do milho, provocando alterações no genoma e consequentemente, alterações fenotípicas no milho.

Devido à falta de técnicas moleculares que comprovassem essa hipótese naquela época, seu trabalho foi desacreditado pela maioria dos geneticistas. Até que nas décadas de 60 e 70, com os avanços das técnicas a nível molecular, seu trabalho foi reconhecido, e no ano de 1983 ela recebeu o Prêmio Nobel.

Em procariotos, os transposons de bactérias foram os primeiros a serem descritos molecularmente, sendo que eles podem ser divididos em três principais grupos: Elementos de Inserção (IS), transposons compostos e elementos TnA.

Os elementos IS são os tipos mais simples de elementos de transposição de bactérias, sendo formados por cerca de 2.500 pares de nucleotídeos e possuem apenas genes que estão envolvidos no próprio mecanismo de transposição. Os elementos IS são capazes de se inserir em muitos locais diferentes no cromossomo e no plasmídeo da E. coli. Eles codificam para enzima transposase que se liga a extremidade do transposon e corta as duas fitas, retirando o elemento do cromossomo ou plasmídeo, deixando-o livre para ser inserido em outra posição, podendo ser na mesma ou em outra molécula de DNA.

Fonte: Cederj.
Fonte: Cederj.

Os transposons compostos (Tn) são formados quando dois elementos IS se inserem próximos um dos outros. A região entre eles também é transposta pela ação conjunta das regiões localizadas nas extremidades de cada um dos elementos. Os transposons compostos podem se mover através do genoma de bactérias, muitas vezes transportando genes responsáveis pela resistência bacteriana a determinados antibióticos. Como existem sequências de inserção completas nas pontas do elemento, estes também podem se transpor de forma independente, sem levar todo o transposon, mas deixando ainda uma cópia do transposon completo no local onde estava. Nestes transposons a transposase é feita pelas sequências de inserção, das pontas.

Fonte: Cederj
Fonte: Cederj.

Já os elementos TnA não possuem elementos IS nas extremidades. Eles possuem repetições invertidas simples de 38 a 40 pares de nucleotídeos e produzem duplicação no sítio alvo quando inserido no DNA. O transposon Tn3 é muito estudado, e as propostas de mecanismo de transposição foram baseadas neste elemento. O gene da transposase está contido no transposon, assim como outros genes.

Fonte: Cederj.
Fonte: Cederj.

Referências:

  • GARCIA, Ana Beatriz; MACEDO, Jacyara M.B. Biologia Molecular: elementos de transposição em procariotos. 3 ed, Rio de Janeiro: Fundação Cecierj, v. 2, p. 136-151, 2013.
  • Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P.. Biologia molecular da célula. Tradução Ana Letícia de Souza Vaz [et al.]. 5ª ed.. Porto Alegre. Artmed, 2010.
Vinicius Mussi

Vinicius Mussi

Capixaba, graduado em Biomedicina, com especialização em Saúde Pública e mestre em Biociências e Biotecnologia pela UENF - Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro.
Vinicius Mussi

Vinicius Mussi

Capixaba, graduado em Biomedicina, com especialização em Saúde Pública e mestre em Biociências e Biotecnologia pela UENF - Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro.

%d blogueiros gostam disto: