Variazione posizione-effetto

In una cellula eucariotica, il DNA si associa con varie proteine per formare una struttura condensata, fortemente impacchettata, chiamata cromatina. La cromatina è divisa in due tipi principali, a seconda del livello di compattazione. L'eterocromatina, concentrata nei centromeri e nei telomeri, è altamente condensata, povera di geni, e raramente trascritta in RNA.

Al contrario, l'eucromatina, che costituisce la maggior parte del materiale cromosomico, è meno condensata, ricca di geni e attivamente trascritta. L'eterocromatina e l'eucromatina vengono separate da sequenze di DNA barriera. Queste sequenze impediscono la diffusione dell'eterocromatina e mantengono modelli di espressione genica stabili.

Durante gli eventi di ridisposizione del DNA, come la trasposizione, un pezzo di eucromatina può essere traslocato vicino ad una regione di eterocromatina senza alcuna sequenza barriera di DNA adiacente. Durante tali eventi, i geni che sono tipicamente attivi sono silenziati o inattivati. Questo fenomeno è noto come effetto di posizione.

Ad esempio, in Drosophila, il colore dell'occhio rosso è codificato dal gene bianco. Occasionalmente, il bianco viene spostato vicino ad una regione di eterocromatina senza alcuna sequenza di barriera di DNA tra di loro. quando le mosche ereditano questo genotipo durante le loro fasi embrionali iniziali quando l'eterocromatina è formata per la prima volta, l'assenza di DNA barriera consente all'eterocromatina di diffondersi nella vicina eucromatina.

Tuttavia, la diffusione avviene a differenti estensioni in diverse cellule embrionali. La variazione nella diffusione dell'eterocromatina produce cellule che presentano due fenotipi distinti, uno che esprime attivamente il gene bianco, e altri che non lo esprimono. Una volta stabilito, tutta la progenie di quella cellula eredita questo stato;questo risulta negli occhi a mosaico delle mosche adulte.

La variegazione del fenotipo, causata dal silenziamento del gene mediato da un cambiamento nella posizione del gene bianco all'interno del cromosoma, è chiamata variegazione di posizione-effetto. Stabilito per la prima volta in Drosophila, questo fenomeno è stato osservato in molti eucarioti, compresi lieviti, piante e esseri umani.