P-Element
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Das P-Element oder P-Faktor ist ein DNA-Transposon in Drosophila melanogaster.
[Bearbeiten] Aufbau
Der P-Faktor ist 2907bp lang und besitzt an seinen Enden 2 je 31bp lange, gegenläufige Wiederholungssequenzen (inverted repeats). Er besitzt 4 Offene Leserahmen (ORF 0 bis ORF 3), die für eine Transposase kodieren. Die circa 2,5kbp lange mRNA wird gespleißt und translatiert. Je nach Zelltyp besteht das Genprodukt aus allen 4 Exons (in somatischen Zellen) und ist nicht für eine Transposase aktiv oder nur aus 3 Exons (das dritte Exon fehlt in Keimzellen) und ist funktionell. Es findet also alternatives Spleißen statt.
Das aus 4 Exons bestehende P-Element in Somazellen bildet einen 66kDa großen Repressor (der P-Faktor) aus, der jegliche Transposition im gesamten Körper unterbindet. Das 3-Exon-P-Element bildet hingegen die 87kDa große Transposase. Diese wird in Drosophila-Stämmen, die das P-Element im gesamten Körper haben (die sogenannten P-Stämme) durch den Repressor unterdrückt.
[Bearbeiten] Hydbriddysgenese
Kreuzt man ein Männchen eines P-Stammes mit einem Weibchen eines M-Stammes (haben kein P-Element), so fehlt in den neu entstanden Keimbahnzellen der Repressor und das P-Element springt in sehr hoher Rate, weswegen es zu Mutationen kommt. Kreuzt man hingegen ein M-Männchen mit einem P-Weibchen, so kommen normale Larven heraus, da die Zellen ja den Repressor haben. Diesen Effekt bezeichnet man als Hybriddysgenese.
Das P-Element ist ein sehr erfolgreiches Transposon. So weisen Untersuchungen darauf hin, dass es erst in den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts zu D. melanogaster gekommen ist. Im Jahr 2000 jedoch waren keine M-Stämme in der freien Wildnis mehr nachzuweisen. Somit hat der P-Stamm in 80 Jahren die gesamten Populationen von Drosophila melanoster "auskonkurriert".
Offenbar ist das P-Element durch horizontalen Gentransfer von einer anderen Drosophila-Art, von der man das Element auch kennt, herübergesprungen.
[Bearbeiten] P-Element-Mutagenese
In der Gentechnologie kann man das P-Element auch dazu benutzen Mutationen zu erzeugen und diese dann auch molekular sichtbar zu machen.
Dazu züchtet man sich zwei Stämme: Stamm 1 besitzt ein modifiziertes P-Element, bei dem die Transposase durch ein Markergen ersetzt ist. Stamm 2 besitzt ein P-Element mit einem Transposon, jedoch sind die Inverted repeats defekt, sodass das Element nicht springen kann, wohl jedoch die Transposase ausbilden kann. Dieses nennt man dann auch Jump-starter-Element (Js).
Kreuzt man nun die beiden Stämme, so wird in den Zellen der Tochtergeneration die Transposase von Stamm 2 exprimiert und diese lässt das Marker-P-Element von Stamm 1 springen. Das Markergen zeigt an, dass eine Transposition stattgefunden hat und auch die Chromosomenregion, wohin es gesprungen ist. Wird ein Gen getroffen, so kann man anhand der Mutationen und des Markergens Gene lokalisieren.
