Bien qu’il existe de nombreux types de transposons, les transposons d’ADN sont le plus souvent utilisés pour la manipulation du génome en laboratoire. Lors de l'utilisation de transposons en laboratoire, le gène de la transposase est fourni en trans pour insérer le gène cible entre les longues répétitions terminales (LTR) du transposon, similaire au processus d'empaquetage utilisé dans les vecteurs viraux.
Trois systèmes de transposons courants pouvant être utilisés comme outils de recherche sont Sleeping Beauty, PiggyBac et Tol2.
1. La Belle au bois dormant (SB)
La Belle au bois dormant est un élément synthétique transposable dérivé du marinier (S. marina). Sa cible d'intégration préférée est le dinucléotide TA. Après clivage par la transposase, il laisse une empreinte ADN CAG à l'extrémité du site d'excision. Sa capacité de chargement est >100 Ko, mais l'efficacité de l'intégration diminue avec la taille du chargement. La Belle au bois dormant s'intègre dans les génomes des mammifères avec des caractéristiques d'intégration quasi aléatoires. SB est actif chez les vertébrés et s'intègre dans les cellules humaines à un rythme similaire à celui des vecteurs rétroviraux. La version hautement active de la transposase SB, SB100X, offre une efficacité environ 100 fois supérieure à celle de la transposase SB de première génération. hySB100x est une amélioration par rapport au SB100X, offrant une augmentation de 30 % de l'activité de transposition.
2. piggyBac
PiggyBac, découvert dans Pieris rapae, cible le site TTAA. Contrairement aux autres transposons, il ne laisse aucune empreinte ADN après excision. piggyBac peut charger un ADN dépassant 100 kB et est actif dans les cellules de levure, de plantes, d'insectes et de mammifères (y compris humaines) in vitro et in vivo. piggyBac préfère l'intégration sur les sites d'initiation de la transcription, les îlots CpG et les sites hypersensibles à la DNase I. Comme la Belle au bois dormant, piggyBac s'intègre dans les cellules humaines avec une efficacité similaire à celle des vecteurs rétroviraux. Comparée à la transposase piggyBac de type sauvage optimisée pour les codons, la transposase PB hautement active (hyPB) présente une activité environ 10 fois plus élevée dans les cellules de mammifères.
3. Tol2
Tol2 a été le premier transposon d'ADN actif signalé chez les vertébrés. Il a été découvert chez le poisson medaka japonais, où l'insertion dans le gène de la tyrosinase a provoqué l'albinisme. Contrairement à Sleeping Beauty et piggyBac, le site d'intégration préféré de Tol2, TNA(C/G)TTATAA(G/C)TNA, a une séquence consensus plus faible. Tol2 peut délivrer 10 à 11 kB d'ADN dans les cellules de mammifères sans perte d'efficacité, avec une charge maximale d'environ 200 kB. Semblable à piggyBac, Tol2 préfère également l'intégration aux sites d'initiation de la transcription, aux îlots CpG et aux sites hypersensibles à la DNase I. Tol2 n'est actif que chez les vertébrés et son efficacité d'intégration dans les cellules humaines est inférieure à celle de PiggyBac et de Sleeping Beauty. Minimal Tol2, ou miniTol2, est une version tronquée du Tol2 original avec une activité de transposition environ trois fois supérieure.
