Die Auswirkungen transponierbarer Elemente auf die adaptive Evolution

Das wachsende Wissen über den Einfluss transponierbarer Elemente (TEs) auf (a) die langfristige Evolution des Genoms und Transkriptoms; (b) die genomische, transkriptomische und epigenetische Variation innerhalb von Populationen; und (c) Muster somatischer genetischer Unterschiede in Individuen weckt weiterhin das Interesse der Evolutionsbiologen an der Rolle der TEs in der adaptiven Evolution. Da TEs ein breites Spektrum molekularer Variation in einer Population auslösen können, mit potenziell schwerwiegenden Fitness- und phänotypischen Konsequenzen für Individuen, entwickelten sich verschiedene Mechanismen, um die TE-Aktivität in Schach zu halten, was ein dynamisches Zusammenspiel zwischen dem Wirt, seinen TEs und der Umwelt in der Evolution ermöglicht. Hier überprüfen wir die Hinweise auf adaptive phänotypische Veränderungen im Zusammenhang mit TEs und die grundlegenden molekularen Mechanismen, durch die die zugrunde liegenden genetischen Änderungen entstehen: (a) Domestikation, (b) Exaptation, (c) Regulation der Wirtsgene, (d) TE-vermittelte Bildung intronloser Genkopien - so genannte Retrogenes und (e) insgesamt erhöhte Genomplastizität. Darüber hinaus überprüfen und diskutieren wir, wie die stressabhängige Inaktivierung von Abwehrmechanismen gegen die Aktivität von TEs adaptive Reaktionen auf Umweltveränderungen erleichtern könnte und wie solche Mechanismen insbesondere für Arten relevant sein könnten, die häufig mit neuen Umgebungen konfrontiert werden, wie invasive, pathogene oder parasitäre Arten.