2016 年首次描述了通过插入编码额外结构域的大型序列获得特异性的抗体。在接触疟疾的个体中,来自白细胞相关免疫球蛋白样 1 ( LAIR1 ) 基因的外显子通过复制粘贴插入到免疫球蛋白重链编码区。几年后,发现了第二个例子,即来自白细胞免疫球蛋白样受体 B1 ( LILRB1 ) 基因的双外显子整合,该基因位于 LAIR1 附近。专门的高通量嵌合免疫球蛋白重链转录本表征揭示,来自遥远基因组区域(包括线粒体 DNA)的插入会导致人类抗体多样性。本综述描述了插入片段抗体的模式。在插入片段抗体生成背景下讨论了已知的 DNA 移动性方面的作用,例如基因组易位、基因转换和 DNA 脆弱性。最后,本综述介绍了为什么插入片段抗体在过去的库分析中被忽略,以及插入片段抗体如何有助于保护性免疫或自身反应性反应。
图1 - 酵母中染色体修复(CR)和外源修复(ER)途径的比较。A,ER和CR路径的概述。Cas9介导的DSB可以通过外源或染色体供体修复。er会导致外源供体的整合,而CR会重复现有的染色体供体。b,ER和CR途径的修复效率。使用一个ER供体或越来越多的CR供体引入和修复了CAS9 DSB。修复模板(LPA-REN-LPZ)旨在将LPA-T9-LPZ的CAS9目标位点突变为限制性核酸内切酶识别序列(REN),以促进筛选。对照显示在没有修复模板(无修复)和没有GRNA(无DSB)的情况下描述生存能力。生存能力(已修复的DSB的比例)。错误条代表S.D.三个生物学重复。c,不同大小的CR同源性区域的CR效率。cr模板具有从60 bp到280 bp的长度不等的同源区域,并将其整合到同一染色体基因座中,并用于修复Cas9 DSB。cr生存能力 1B。 错误条代表S.D. 三个生物学重复。1B。 错误条代表S.D. 三个生物学重复。1B。错误条代表S.D.三个生物学重复。
尽管转座因子之间的同源重组可通过促进染色体重排来驱动酵母基因组进化,但其潜在机制的细节尚未完全阐明。在酿酒酵母基因组中,最常见的转座子类别是逆转录转座子 Ty1。在本文中,我们探讨了 Cas9 诱导的针对 Ty1 因子的双链断裂 (DSB) 如何在该酵母物种中产生基因组改变。在 Cas9 诱导后,我们观察到染色体重排(例如缺失、重复和易位)显著增多。此外,我们发现有丝分裂重组率升高,导致杂合性丧失。通过 Southern 分析结合短读和长读 DNA 测序,我们揭示了逆转录转座子中诱导的重组的重要特征。几乎所有的染色体重排都反映了 Ty1 元件处 DSB 的修复,这是通过非等位基因同源重组实现的;成簇的 Ty 元件是染色体重排的热点。相反,大部分(约四分之三)等位基因有丝分裂重组事件在独特序列中存在断点。我们的分析表明,后一些事件反映了 Ty 元件中产生的断端的广泛处理,这些断端延伸到独特序列中,从而导致断裂诱导的复制。最后,我们发现单倍体和二倍体菌株对用于修复双链 DNA 断裂的途径有不同的偏好。我们的研究结果表明,逆转录转座子中的 DNA 损伤在推动基因组进化方面的重要性。