Transponeerbare elementen kunnen meer dan de helft van sommige genomen uitmaken, rondspringen en zo nu en dan de genfunctie verstoren. Maar wetenschappers realiseren zich dat deze vervelende DNA-sequenties ook een rol spelen in de evolutie. Een nieuwe studie in Nature Genetics onthult hoe mobiel DNA snel een genoom kan binnendringen en nieuwe genen kan creëren.

Transponeerbare elementen zijn stukjes DNA die door het genoom kunnen bewegen. Sommige van deze elementen kunnen zichzelf in andere genen invoegen, wat de genfunctie kan verstoren en ziekten kan veroorzaken. Transponeerbare elementen kunnen echter ook gunstige effecten hebben. Ze kunnen bijvoorbeeld nieuw genetisch materiaal opleveren waarmee nieuwe genen kunnen worden gemaakt.

In de nieuwe studie bestudeerden onderzoekers onder leiding van Dr. John V. Moran van de Universiteit van Georgia een transponeerbaar element genaamd het P-element in de fruitvlieg Drosophila melanogaster. Het P-element drong minder dan 100 jaar geleden het Drosophila-genoom binnen en is sindsdien een van de meest voorkomende transponeerbare elementen in het genoom van de vlieg geworden.

De onderzoekers ontdekten dat het P-element zichzelf in genen kan invoegen op een manier die nieuwe genen creëert. De nieuwe genen zijn vaak hersenschimmen, die stukjes en beetjes van het oorspronkelijke gen en het P-element bevatten. Deze chimere genen kunnen nieuwe functies hebben, en soms kunnen ze gunstig zijn voor de vlieg.

Eén van de nieuwe genen die door het P-element zijn aangemaakt, codeert bijvoorbeeld voor een eiwit dat de vlieg helpt weerstand te bieden aan een virale infectie. Een ander nieuw gen codeert voor een eiwit dat betrokken is bij de immuunrespons van de vlieg.

De bevindingen van deze studie suggereren dat transponeerbare elementen een belangrijke rol kunnen spelen in de evolutie. Door nieuwe genen te creëren, kunnen transponeerbare elementen organismen van nieuwe aanpassingen voorzien en hen helpen te overleven in veranderende omgevingen.

Naast het leveren van nieuw genetisch materiaal kunnen mobiele elementen ook de genexpressie beïnvloeden. De insertie van een mobiel element in de buurt van een gen kan bijvoorbeeld de promoter van dat gen blokkeren, waardoor wordt voorkomen dat het gen wordt getranscribeerd. Mobiele elementen kunnen ook genduplicaties veroorzaken, waardoor nieuwe genen met nieuwe functies kunnen ontstaan.

De onderzoekers zeggen dat hun bevindingen ook gevolgen hebben voor de menselijke gezondheid. Transponeerbare elementen zijn betrokken bij verschillende genetische ziekten, waaronder hemofilie en Duchenne-spierdystrofie. Inzicht in hoe mobiel DNA zichzelf in genen invoegt, zou kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor deze ziekten.