圖 動物基因組DNA轉(zhuǎn)座子篩選、鑒定和應用示意圖

　子科生物報道：在國家自然科學基金項目（批準號：32325014）等資助下，中國科學院動物研究所張勇課題組與王皓毅課題組開展合作研究，在DNA轉(zhuǎn)座子多樣性研究和基因工程技術開發(fā)方面取得進展。研究成果以“人源細胞130個DNA轉(zhuǎn)座子的異源性調(diào)查揭示其功能多樣性并擴展基因工程技術工具箱（Heterologous survey of 130 DNA transposons in human cells highlights their functional divergence and expands the genome engineering toolbox）”為題，于2024年6月5日在線發(fā)表在《細胞》（Cell）雜志，論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.05.007。

　　轉(zhuǎn)座子是一類能夠在染色體上自主復制和位移的DNA序列。根據(jù)轉(zhuǎn)座機制不同，轉(zhuǎn)座子分為DNA轉(zhuǎn)座子和逆轉(zhuǎn)座子。自1948年Barbara McClintock首次報道轉(zhuǎn)座子以來，科學家逐漸認識到基因組中這類跳躍的遺傳元件對物種演化具有重要意義。因此，轉(zhuǎn)座子的活性影響因素與進化模式亟需厘清。同時，由于轉(zhuǎn)座子對插入誘變或轉(zhuǎn)基因等基因工程技術具有重要作用，開發(fā)具有不同功能特點的轉(zhuǎn)座子工具可能大幅提升基因工程效率。

　　研究人員首先從102個動物基因組中預測了130個潛在的活躍DNA轉(zhuǎn)座子，進而通過跨物種的實驗，篩選并鑒定了40個可在人源細胞中活躍轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)座子。該發(fā)現(xiàn)將哺乳動物中活躍轉(zhuǎn)座子的數(shù)目從20個提升至60個，大幅拓展了其功能多樣性。研究人員進一步從基礎與應用兩個層面開展深入研究，一方面解析了DNA轉(zhuǎn)座子的活性相關因素和進化規(guī)律，揭示了其在插入偏好等方面多樣化的功能特征；另一方面闡明了轉(zhuǎn)座子Mariner2_AG（MAG）制備的嵌合抗原受體T（CAR-T）細胞具有更強的腫瘤清除能力，提示MAG轉(zhuǎn)座子可能具有臨床應用潛力。

　　該研究不僅揭示了與轉(zhuǎn)座活性相關的進化因素和功能特征，也進一步豐富了基于DNA轉(zhuǎn)座子的遺傳工具箱。這一研究成果為后續(xù)轉(zhuǎn)座子的功能多樣性探索及更廣泛的轉(zhuǎn)座子工具開發(fā)奠定了基礎。