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“跳跃基因”发现劫持细胞分裂以重写人DNA
line-1是一种构成基因组20%的“跳跃基因”,使用蛋白-RNA簇在细胞分裂过程中侵入DNA,从而对基因组进化和疾病提供了见解。病毒是劫持其感染细胞的大师。为了制作更多的副本,他们接管了宿主的遗传机制。这样,他们通常会留下小小的[...]
来源:SciTechDailyLINE-1 是一种“跳跃基因”,占基因组的 20%,它在细胞分裂过程中利用蛋白质-RNA 簇侵入 DNA,为基因组进化和疾病提供见解。
DNA病毒是劫持其感染细胞的高手。为了复制更多的自身,它们接管了宿主的遗传机制。在这样做的过程中,它们常常会在我们的 DNA 中留下微小的痕迹。这些痕迹被称为转座因子,是遗传物质的微小片段,其作用很像病毒。它们的结构更加简单,但也依赖细胞自身的工具进行繁殖。
随着时间的推移,我们的身体已经学会了让大部分外来序列保持沉默。但并非所有这些都是不活跃的。其中一些仍然焦躁不安,赢得了“跳跃基因”的绰号,因为它们仍然可以在基因组中移动。其中,有一位尤为突出。它被称为 LINE-1,是长散布核元素 1 的缩写,它是唯一一个仍然能够完全自行复制和粘贴的元素。
LINE-1 的工作方式非常巧妙。它首先使用RNA(DNA的化学近亲)创建自身的副本。然后,该 RNA 被转换回 DNA 并插入到基因组中的新位点。这种复制粘贴过程类似于逆转录病毒 HIV 的运作方式,这就是 LINE-1 被称为逆转录转座子的原因。
RNA通过这种方式,逆转录转座子每次移动时都会向人类基因组添加代码,这解释了为什么 500,000 个 LINE-1 重复现在代表了人类基因组的“惊人”20%。这些重复序列推动了基因组进化,但当 LINE-1 随机跳入必需基因时,也可能导致神经系统疾病、癌症和衰老,或像病毒一样触发免疫反应以引起炎症。
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