细胞分裂过程中如何“跳跃基因”浸润DNA

病毒使用它们入侵的人类细胞的遗传机制来制作自己的副本。作为该过程的一部分,病毒在人类的整个遗传物质(基因组)中留下了残留物。类似病毒的插入称为“转座元素”,是遗传物质的片段,甚至比还使用宿主细胞机械复制的病毒更简单。

来源:英国物理学家网首页
ORF1P-RNP形成和DNA识别的模型。 ORF1P形成同性三聚体和高阶低聚物,可以与DNA结合,但对RNA具有明显的偏爱。图片来源:Sarah Zernia等人 已知病毒使用它们入侵的人类细胞的遗传机制来制作自己的副本。作为该过程的一部分,病毒在人类的整个遗传物质(基因组)中留下了残留物。类似病毒的插入称为“转座元素”,是遗传物质的片段,甚至比还使用宿主细胞机械复制的病毒更简单。 随着时间的流逝,几乎所有这些插入的元素都被我们的细胞的防御机制沉默了,但是一些绰号为“跳跃基因”,仍然可以像病毒一样在人类基因组周围移动。只有一个被称为长长的核元素1(线1),仍然可以自行移动。 作为一种像逆转录病毒HIV相似的元素类型,首先将Line-1“反转座子子”复制到RNA的分子中,RNA分子是与DNA合作的遗传材料,然后将RNA Line-1副本转换为基因组中新位置的DNA。 以这种方式,逆转录座子每次移动时都会为人类基因组添加代码,这解释了为什么500,000行1重复现在代表了人类基因组的20%的“惊人”。这些重复驱动基因组进化,但是当线1随机跳入必需基因时,也可能引起神经疾病,癌症和衰老,或者触发像病毒这样的免疫反应引起炎症。 人类基因组 神经疾病 要复制自身,线1必须进入每个细胞的核,这是容纳DNA的内部障碍。 现在在线发表在《科学进展》杂志上的一项新研究表明,线1与细胞DNA结合在短时间内,当核随着细胞不断分为两部分而破裂时,核断裂开,创造了替代物,以使组织随着年龄的增长而保持生存。 已发布 科学进步 更多信息: doi:10.1126/sciadv.adt9318 www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt9318 Biorxiv

ORF1P-RNP形成和DNA识别的模型。 ORF1P形成同性三聚体和高阶低聚物,可以与DNA结合,但对RNA具有明显的偏爱。图片来源:Sarah Zernia等人

病毒使用它们入侵的人类细胞的遗传机制来制作自己的副本。作为该过程的一部分,病毒在人类的整个遗传物质(基因组)中留下了残留物。类似病毒的插入称为“转座元素”,是遗传物质的片段,甚至比还使用宿主细胞机械复制的病毒更简单。

随着时间的流逝,几乎所有这些插入的元素都被我们的细胞的防御机制沉默了,但是一些绰号为“跳跃基因”,仍然可以像病毒一样在人类基因组周围移动。只有一个被称为长长的核元素1(线1),仍然可以自行移动。

作为一种像逆转录病毒HIV相似的元素类型,首先将Line-1“反转座子子”复制到RNA的分子中,RNA分子是与DNA合作的遗传材料,然后将RNA Line-1副本转换为基因组中新位置的DNA。

以这种方式,逆转录座子每次移动时都会为人类基因组添加代码,这解释了为什么500,000行1重复现在代表了人类基因组的20%的“惊人”。这些重复驱动基因组进化,但是当线1随机跳入必需基因时,也可能引起神经疾病,癌症和衰老,或者触发像病毒这样的免疫反应引起炎症。 人类基因组

神经疾病

要复制自身,线1必须进入每个细胞的核,这是容纳DNA的内部障碍。

现在在线发表在《科学进展》杂志上的一项新研究表明,线1与细胞DNA结合在短时间内,当核随着细胞不断分为两部分而破裂时,核断裂开,创造了替代物,以使组织随着年龄的增长而保持生存。 已发布 科学进步 更多信息: doi:10.1126/sciadv.adt9318 www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt9318Biorxiv