De evolutie van transposable elements in primaten

evolutie van het transposable element ALU in primaten
©Bergstrom, Dugatkin (2012) Evolution, p.358. [1]

Naar aanleiding van een blog van Marleen over transposable elements, laat ik dit plaatje zien met de evolutie van het transposable element ALU in primaten. (Het ALU transposable element lijkt op het L1 transposon). We zien dat er steeds gedurende de laatste 55 miljoen jaar nieuwe ALU elementen toegevoegd worden aan het primaten genoom. Soms ontzettend veel (een uitbarsting) en soms minder. Alle primaten hebben dus ALU elementen. De mens is niet uniek in dat opzicht. Ik vermoed dat dit plaatje niet volledig is. Alléén voor de mens zijn alle ALU expansies weergegeven, inclusief de meest recente. De mens is kennelijk een heel belangrijke soort. Ik neem aan dat er ook in de evolutionaire geschiedenis van de andere primaten ALUs bijgekomen zijn. De optelsom voor de mens is 1.094.987 ALUs. Ik denk dat de evolutie van L1 transposons zich op soortgelijke wijze heeft ontwikkeld. De laatste uitbreidingen van ALU zijn bescheiden vergeleken met de oorspronkelijke.
Primaten is ook niet de enige groep die transposons heeft. Bekend geworden door het baanbrekende onderzoek Barbara McClintock (10 jaar vóór de ontdekking van de dubbele helix door Watson en Crick) is bijvoorbeeld mais. Het genoom van mais bestaat voor 50% uit retrotransposons [2].

Nota bene: het primaten genoom had kennelijk geen verdedigingsmechanisme (vergelijkbaar met DNA-repair) om zich tegen ALU te verdedigen.

Nota bene: hoewel transposons parasitair dna zijn, hebben ze een perfecte Watson-Crick dubbele helix structuur (zie vorige blogs) die niet te onderscheiden is van 'gewoon' DNA.

Inhoud menselijk genoom

Hier een plaatje van percentages van verschillende elementen in het menselijk genoom:

©Bergstrom, Dugatkin (2012) Evolution, p.357. [1]

Zo te zien is het beroemde percentage van het menselijk genoom dat genen in beslag nemen, nl. 1,5%, kennelijk uitsluitend exons. Dat had ik mij nooit zo gerealiseerd. Exons zijn de voor eiwit coderende gedeeltes van genen. De introns zijn stukken parasitair DNA in het gen die worden verwijderd nog vóórdat ze vertaald worden naar eiwitten. Als je introns optelt bij de exons om het percentage te berekenen dat genen in beslag nemen kom je op 27,4%. Maar als je bedenkt dat je het grootste gedeelte van introns kunt missen, en niet vertaald worden naar eiwit, is het percentage van 1,5% nog steeds een goede maat voor hoeveel DNA er nodig is om alle eiwitten te coderen.

Literatuur

1. Bergstrom, Dugatkin (2012) Evolution. W.W. Norton. (dit is het meest recente evolutie leerboek voor studenten)
2. website Transposons

• Facebook
• Twitter
• StumbleUpon
• Digg
• Delicious
• Reddit
• Technorati