Sex och genomiska parasiter

Själviskt DNA utgörs av så kallade transposoner som hoppar runt i arvsmassan utan att ha någon funktion mer än att kopiera sig själva. Dessa genomiska parasiter har spridit sig mycket effektivt, exempelvis består 50 procent av det mänskliga genomet av transposoner. Denna del av arvsmassan kallas ofta för ”skräp-DNA” då den inte tycks användas av cellen.

Vissa transposoner har dock ”adopterats” och används av värdcellen. Emad Barsoum, Paula Martinez och Stefan Åström vid Wenner-Grens Institut, Stockholms universitet, har upptäckt en transposon som har en direkt funktion i sexuell reproduktion. De har studerat en svamp som har en livscykel som inkluderar ett könsbyte och kunnat visa att könsbytet använde en tämjd transposon.

– Sexuell reproduktion är evolutionens centrala stöttepelare. Att vi nu hittat en transposon som hjälper mjölkjäst att para sig är intressant ur ett evolutionärt perspektiv, säger Stefan Åström.

I början av 1980-talet formulerades teorin kring genomiska parasiter. Denna teori innebär att transposoner är själviskt DNA vars enda funktion är att producera kopior av sig själva. En utveckling av denna teori var att transposoner kan spridas mer effektivt när värdorganismen parar sig, eftersom en transposon då får ytterligare kromosomer att hoppa till. Den optimala strategin hos en transposon är därför att främja värdens sexuella reproduktion då detta leder till att den kan sprida sig effektivare.

– Vår upptäckt konfirmerar en teoretisk model från 1980-talet – nämligen att en transposon som hjälper värden att para sig borde existera, bara man letar noggrant, säger Stefan Åström.

Denna upptäckt är en i raden kring transposoners roll i värdorganismen. Man vet sedan tidigare att antikroppar uppstår med hjälp av en tämjd transposon. Även i växtriket används transposon-liknande molekyler för att reglera hur växter reagerar på ljus av olika våglängder.

– Jag tror att man kommer att upptäcka fler exempel på transposoner som tämjts av värden. Detta ifrågasätter uppfattningen kring ”skräp-DNA” och tyder på att vi har mycket kvar att lära kring transposoners funktion i våra celler, säger Stefan Åström.

Arikeln som har titeln ”?3, a transposable element that promotes host sexual reproduction” publiceras i tidskriften Genes and Development, den 1 januari 2010 (den 15 december på internet).

Författare: Emad Barsoum, Paula Martinez och Stefan Åström, Wenner-Grens Institut, Stockholms universitet.

Kontaktinformation
Ytterligare information:
Stefan Åström, e-post stefan.astrom@devbio.su.se, tfn 08-161566, 0705-938854
Emad Barsoum, e-post emad.barsoum@devbio.su.se, tfn 08-162423
Paula Martinez, e-post pmartinez@cnio.es nuvarande arbetsplats, CNIO, Madrid, Spanien