一种进化上保守的途径，可与基因组寄生虫和平共存

可转座元件是可移动的遗传元件，可以在基因组内重新定位并破坏基因的正常功能，但同时也是进化多样性的来源。马克斯·普朗克分子遗传学研究所Tugce Aktas的实验室发现了一种新的途径，可以在体细胞中的转座子被转录后控制其活性

他们的发现现已发表在《自然》杂志上。这项工作是与美国耶鲁干细胞中心的Zachary D.Smith和德国石勒苏益格-荷尔斯泰因大学的Franz Josef Müller的实验室合作完成的

在进化过程中，许多生物体的基因组中都充满了进化过程中的古老基因残余或数百万年前插入其遗传密码的逆转录病毒的部分。近一半的人类基因组由这些转座子组成

我们的基因组并没有停止进化。与静态代码相比，它更像是一个正在进行中的文档，它不断地更改其结构，有时甚至更改其内容。可转座元件可以在基因之间和基因内部“跳跃”，通常是通过编码促进其运动的蛋白质和劫持细胞的转录机制

这显然通过引入突变构成了威胁，但它也是基因潜在有益变异的来源，为进化和适应环境变化提供了潜力

脆弱的平衡

因为转座子既是诅咒也是祝福，生物体和可转座子保持着脆弱的平衡，以便它们继续共存。在种系中，突变可以传递给后代，已知系统可以保持转座子转录沉默，并防止其过度活动

“在体细胞中，转座子研究不足，因为它们不能遗传，而且它们的活动性受到更大的限制，”小组组长Tugce Aktas说。“然而，它们的流动性较低，研究将它们的活性与疾病联系起来，这表明必须有机制来控制它们。

”在我们的研究中，我们现在发现了一种进化上保守的途径，该途径使用RNA处理机制来限制转座元件的负面影响。“

一层新的防御层

在转录的信使核糖核酸被用于制造蛋白质之前，早产信使核糖核酸必须在一个称为剪接的过程中清除内含子。与外显子不同，这些元素不编码氨基酸。转座子与内含子有着共同的进化史，大约65%的人类转座子是内含子。然而，当它们意外地进入基因时，它们可以改变基因e表达和RNA处理，成为“外显子”，从而成为成熟信使核糖核酸链的一部分

科学家们将研究重点放在L1上，L1是人类基因组中一种常见的转座元件，并测试了它与一组已知在剪接中起重要作用的蛋白质的相互作用。他们发现三种所谓的支架附着因子B（SAFB）蛋白结合这些转座子中的特定序列

该研究的第一作者之一、博士后研究员Petar Glazar解释道：“当我们去除蛋白质时，这些结合的部分被拼接在一起，成为成熟信使核糖核酸分子的一部分。”。因此，SAFB蛋白通过将其RNA产物螯合在细胞核中，从而有效地阻止L1元件的运动，随后在细胞核中被降解

“大多数已知的机制都集中在转座子的转录沉默上，”该研究的第一作者之一、博士后研究员Ibrahim Avsar Ilik说。“我们的工作揭示了转座子在转录后水平上的一个新的调控水平。这是一个惊人的发现，因为它展示了现有的细胞途径是如何被重新利用来对抗转座子的，说明转座子和我们的基因组之间的进化军备竞赛。”

潜在的生理相关性

科学家的数据表明，这一过程是保守的，相同的蛋白质家族在小鼠、苍蝇和人类中执行类似的任务。该实验室现在旨在进一步表征SAFB蛋白，其RNA结合能力在很大程度上被忽视了

在生理水平上，体细胞中的转座子活性与组织和神经元形成以及疾病等过程有关。SAFB蛋白也是核应激体的重要组成部分，核应激体是在应激下形成的神秘细胞结构

Aktas总结道：“我们现在的目标是与其他专家建立合作，以了解SAFB蛋白的生化和结构特性及其在组织中的生理相关性，尤其是在大脑中。”