科技日报记者 陆成宽

  DNA转座子也称跳跃基因,可被用作基因工程工具。近日,中国科学院动物研究所张勇和王皓毅研究组开展了迄今为止最大规模的DNA转座子活性筛选,构建了目前最大的活跃DNA转座子数据集,极大扩展了基于DNA转座子的基因工程工具箱。相关研究成果5日在线发表于《细胞》杂志。

  130个新型DNA转座子和20个已知活跃DNA转座子的进化树。

  DNA转座子约占人类基因组的2%,是一种天然的可以自主移动的DNA序列,可以演化为功能性基因或调控元件。DNA转座子跳跃是物种进化的重要动力,有助于宿主适应恶劣环境。

  然而,在长期演化的过程中,绝大多数的DNA转座子失去了转座活性,只有少数转座子被开发为基因整合的工具,用于基因治疗、挖掘新的基因和功能元件等。因此,亟待系统挖掘具有不同功能特点的DNA转座子工具。

  此次,科研人员从102个无脊椎和脊椎动物基因组中预测了130个潜在活跃的DNA转座子,同时,通过人源细胞中的高通量实验,筛选验证了40个转座子具有异源转座活性。这一结果将哺乳动物中活跃转座子载体的数目从20个提升至60个,大幅拓展了DNA转座子的进化多样性。

  基于此,科研人员进一步开展了基础研究与应用研究两个层面的系统探索,一方面解析了DNA转座子的活性相关因素和进化动态,揭示了其多样化的功能特征;另一方面也阐明了来自蚊子Mariner2_AG转座子在CAR-T细胞治疗中的优越性能和临床应用潜力。

  (中国科学院动物研究所供图)

编辑:牛谷月
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