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World File Search System转座
核CRISPR相关的转座子的宏基因组发现
摘要CRISPR相关的转座子（铸造）CAS基因用于RNA引导的转座。在基因组数据库中极为罕见。最近的调查报道了类似TN7样的转座子，该座子选择了I型I-F，I-B和V-K CRISPR效应子。在这里，我们通过对元基因组数据库的生物信息学搜索扩展了报告的铸造系统的多样性。我们发现了所有已知铸件的新架构，包括级联效应器的新布置，新的自动定位方式和最小的V-K系统。我们还描述了采用I型I-C和IV型CRISPR-CAS系统的新型演员群。我们对非TN7铸造的搜索确定了对水平基因转移的合作候选者。这些新系统阐明了CRISPR系统如何与转座酶一起进化并扩展可编程基因编辑工具包。
CRISPR 相关转座子的宏基因组学发现
摘要 CRISPR 相关转座子 (CAST) 会将 Cas 基因纳入 RNA 引导的转座。CAST 在基因组数据库中极为罕见；最近的调查报告称，Tn7 样转座子会将 IF、IB 和 VK 型 CRISPR 效应子纳入。在这里，我们通过对宏基因组数据库进行生物信息学搜索来扩展已报告的 CAST 系统的多样性。我们发现了所有已知 CAST 的新架构，包括级联效应子的新排列、新的自靶向模式和最小 VK 系统。我们还描述了已将 IC 型和 IV 型 CRISPR-Cas 系统纳入的新 CAST 家族。我们对非 Tn7 CAST 的搜索确定了将 Cas12a 纳入水平基因转移的推定候选者。这些新系统揭示了 CRISPR 系统如何与转座酶共同进化并扩展了可编程基因编辑工具包。
审查Piggybac转座子在干细胞中基因组操纵的文章应用
简单的摘要：母体提供的mRNA和蛋白质（称为母体因素）由斑马鱼中的14,000多个编码基因产生。他们在控制卵母细胞的形成和早期胚胎的发展方面扮演着独家角色。这些母体因素还可以补偿其相应的二胞基因产物功能的丧失。因此，消除母体和二氏基因产物对于阐明超过一半的斑马鱼基因的功能至关重要。但是，灭活母体因素总是具有挑战性的，因为传统的遗传方法在技术上要求或耗时。我们最近的工作建立了一种快速的条件敲除方法，以产生一个鱼类中产生母体或母体和鸡叶突变体。在这里，我们进一步测试了这种方法的可行性，以同时淘汰具有功能性冗余的两个母体基因。作为原理的证明，我们第一次成功地为DVL2和DVL3A基因生成了双母体突变体胚胎。通过这种方法获得的突变胚胎中的细胞运动缺陷模仿了在先前报道的镶嵌策略之后进行了几个月耗时筛查后产生的真正突变胚胎。因此，该方法有可能加快寄生虫基因的功能研究。
转座因子及其 KZFP 控制器是人类大脑发育过程中转录创新的驱动因素
转座因子 (TE) 占人类基因组的 50% 以上，许多转座因子在整个进化过程中被用来为基因表达网络提供调控功能。多种证据表明，这些网络由最大的 TE 控制家族——含 KRAB 的锌指蛋白 (KZFP) 进行微调。允许 TE 转录激活（称为“转转录”）的组织之一是成年人脑，但缺乏关于这一过程的程度及其对人脑发育的潜在贡献的全面研究。为了阐明发育中人脑的时空转转录组，我们分析了两个独立的 RNA 序列数据集，涵盖从受孕后八周到成年的 16 个大脑区域。我们揭示了独特的 KZFP：TE 转录谱，它定义了从产前晚期到产后早期的过渡，以及驱动神经发生相关基因表达的 TE 衍生的替代启动子的时空和细胞类型特异性激活。长读测序证实了这些 TE 驱动的异构体是神经源性转录本的重要贡献者。我们还通过实验表明，一个被选择的反义 L2 元素驱动时间蛋白从内质网中重新定位，这暗示了灵长类动物进化中存在新的 TE 依赖性蛋白功能。这项工作突出了时空 KZFP:TE 转录组的广泛动态性质及其在 TE 介导的基因组创新和神经典型人类大脑发育中的重要性。为了促进对这些时空基因和 TE 表达动态的交互式探索，我们提供了“Brain TExplorer”网络应用程序，供社区免费使用。
基因组大小的减小和转座子活性会影响tRNA基因的多样性，同时确保鸟类的翻译稳定性
作为高度多样化的脊椎动物类，鸟类已经适应了各种生态系统。如何在遗传上解释这种表型多样性是有争议的，并且很可能基于基因组含量的差异。更大且更复杂的基因组可以允许更大的遗传调节，从而导致表型的多样性。令人惊讶的是，与其他脊椎动物相比，禽类基因组要小得多，但含有与其他脊椎动物一样多的蛋白质编码基因。这支持了以下观点：表型多样性在很大程度上取决于在非编码基因序列上的选择。转移RNA（TRNA）代表一组非编码基因。然而，跨鸟类基因组的tRNA基因的特征在很大程度上尚未探索。在这里，我们详尽地研究了鸟类和跨脊椎动物中这些关键的翻译调节剂的进化和功能后果。我们对代表每个鸟类顺序的55个鸟类基因组的致密采样显示，平均有169个tRNA基因，而至少有31％被积极使用。与其他脊椎动物不同，禽类tRNA基因的数量和复杂性降低，但仍与脊椎动物摇摆配对策略和突变驱动的密码子使用一致。我们详细的系统发育分析进一步发现了脑燃料的塞环长度促进bybybybybybybybybybytransbobablesablelements。 翻译。
水稻品种中逆转座子 Tos17Chr.7 的失活……
摘要 逆转座子是一类可移动的遗传元件，能够通过逆转录 RNA 中间体进行转座。水稻品种日本晴在第 7 号染色体上（Tos17 Chr.7）和第 10 号染色体上（Tos17 Chr.10）含有两个几乎相同的 Tos17 基因组拷贝，Tos17 是一个内源的 copia 样 LTR 逆转座子。前期研究表明，在组织培养过程中，只有 Tos17 Chr.7 具有转座活性。Tos17 Chr.7 已被广泛用于插入诱变，作为水稻基因功能分析的工具。然而，在水稻转化过程中，Tos17 Chr.7 转座可能会产生具有不良性状的体细胞突变，从而影响转基因的评估或应用。本研究利用 CRISPR/Cas9 基因编辑系统构建了一个 Tos17 Chr.7 敲除突变体 D873。 Tos17 Chr.7 在D873上的基因编辑等位基因被命名为Tos17 D873 ，该基因在Tos17 Chr.7的pol基因上有一个873bp的DNA缺失，从而导致GAG-整合酶前结构域和整合酶核心结构域的缺失。虽然Tos17 D873的转录在D873愈伤组织中被激活，但在再生的D873植株中没有检测到Tos17 D873的转座。结果表明GAG-整合酶前结构域和整合酶核心结构域是Tos17 Chr.7转座所必需的，且这两个结构域的缺失不能被水稻基因组中的其他LTR逆转录转座子补充。由于 Tos17 Chr.7 衍生的体细胞克隆诱变在 D873 植物中被阻断，因此 Tos17 D873 等位基因的产生将有助于生产转基因水稻植物，以进行基因功能研究和遗传工程。类似的方法可用于在作物育种中失活其他逆转录转座子。
RNA 引导的睡美人转座重新定位......
摘要 基因治疗的理想工具是能够在人类基因组的预定位点上实现有效的基因整合。我们在此展示了睡美人 (SB) 转座子与 CRISPR/Cas9 系统的组件相结合而实现的偏向性全基因组整合。我们提供概念证明，通过将 SB 与催化失活的 Cas9 (dCas9) 融合并提供针对人类 Alu 逆转录转座子的单向导 RNA (sgRNA)，可以影响 SB 的靶位选择。转座子整合的富集依赖于 sgRNA，并且以不对称模式发生，偏向于 sgRNA 靶标下游相对较窄的 300 bp 窗口内的位点。我们的数据表明，CRISPR/Cas9 指定的靶向机制迫使整合到基因组区域，而这些区域原本是 SB 转座的不良靶标。未来对该技术的改进可能会允许开发用于精确基因工程的特定基因插入方法。
转座因子作为进化的遗传加速器
当今时代，随着越来越多的动物基因组序列组装被报道，对转座因子 (TE) 的深入分析是进化基因组学最基本和最重要的研究之一。尽管 TE 一般被认为是无功能的垃圾/自私 DNA、寄生因子或有害诱变剂，但研究表明，TE 在几个方面对宿主基因组产生了重大影响，有时甚至是有益的影响。首先，TE 本身是多样化的，因此为基因组提供了谱系特异性特征。其次，由于 TE 构成了动物基因组的很大一部分，因此它们是基因组大小和组成进化变化的主要贡献因素。第三，宿主生物已将许多重复序列选为基因、顺式调控元件和染色质域边界，这些序列改变了基因调控网络，此外还部分参与了形态进化，这在哺乳动物中已有充分证明。在这里，我回顾了 TE 对基因组各个方面的影响，例如动物的基因组大小和多样性，以及哺乳动物基因网络和基因组结构的进化。鉴于许多非模式生物中可能还有许多 TE 家族有待发现，未知的 TE 可能对比以前考虑的更广泛的动物的基因网络做出了贡献。
2020; 11(3): 733-740. doi: 10.7150/jca.37776 研究论文核仁素拮抗剂 N6L 抑制非小细胞肺癌中的 LINE1 逆转录转座子活性
肺癌是美国最常见的癌症死亡原因。非小细胞肺癌 (NSCLC) 是最常见的肺癌类型，其基因组受到长散在核因子 (LINE1) 插入的强烈影响。活性 LINE1 是重复的 DNA 序列，它们可以利用逆转录转座机制在基因组中自我扩增，其中 LINE1 通过逆转录复制并插入目标位点。ORF1p 和 ORF2p 是 LINE1 编码蛋白，对 LINE1 逆转座必不可少。LINE1 在体细胞组织中表观遗传沉默，其重新激活与癌症发病机制有关。在这里，我们提出证据表明核仁素 (NCL) 调节 NSCLC 细胞中 LINE1-ORF1p (L1-ORF1p) 的表达。NCL 的基因敲除显着抑制了各种 NSCLC 细胞系中 L1-ORF1p 的表达。使用研究性 NCL 拮抗剂 N6L 治疗可消除所有组成性表达 L1-ORF1p 的细胞系中的 L1-ORF1p 表达。N6L 在表达最高 L1-ORF1p 蛋白水平的 NSCLC 肿瘤细胞系中表现出更强的抗增殖活性。此外，N6L 治疗携带 NSCLC 肿瘤异种移植的裸鼠可阻断 L1-ORF1p 表达并有效抑制肿瘤生长。这些数据表明 L1-ORF1p 表达受 NCL 调控，并将 NCL 确定为 LINE1 药理学抑制的新型有希望靶点。
