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科技日?qǐng)?bào)訊 （記者陸成寬）DNA轉(zhuǎn)座子也稱跳躍基因，可被用作基因工程工具。記者6月24日獲悉，中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所研究員張勇和王皓毅研究組開展了迄今為止最大規(guī)模DNA轉(zhuǎn)座子活性篩選，構(gòu)建了目前最大活躍DNA轉(zhuǎn)座子數(shù)據(jù)集，極大擴(kuò)展了基于DNA轉(zhuǎn)座子的基因工程工具箱。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表于《細(xì)胞》雜志。
DNA轉(zhuǎn)座子約占人類基因組的2%，是一種天然且可自主移動(dòng)的DNA序列，可以演化為功能性基因或調(diào)控元件。DNA轉(zhuǎn)座子跳躍是物種進(jìn)化的重要?jiǎng)恿Γ兄谒拗鬟m應(yīng)惡劣環(huán)境。
然而，在長(zhǎng)期演化過程中，絕大多數(shù)DNA轉(zhuǎn)座子失去了轉(zhuǎn)座活性。只有少數(shù)轉(zhuǎn)座子被開發(fā)為基因整合工具，并被用于基因治療、挖掘新基因和功能元件等。因此，亟待系統(tǒng)挖掘具有不同功能特點(diǎn)的DNA轉(zhuǎn)座子。
此次科研人員從102個(gè)無(wú)脊椎和脊椎動(dòng)物基因組中，預(yù)測(cè)了130個(gè)潛在活躍DNA轉(zhuǎn)座子。同時(shí)，他們通過人源細(xì)胞中的高通量實(shí)驗(yàn)，篩選驗(yàn)證了40個(gè)轉(zhuǎn)座子具有異源轉(zhuǎn)座活性。這一結(jié)果將哺乳動(dòng)物中活躍轉(zhuǎn)座子載體的數(shù)目從20個(gè)提升至60個(gè)，大幅拓展了DNA轉(zhuǎn)座子的進(jìn)化多樣性。
基于此，科研人員進(jìn)一步開展基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究?jī)蓚€(gè)層面的系統(tǒng)探索。他們解析了DNA轉(zhuǎn)座子的活性相關(guān)因素和進(jìn)化動(dòng)態(tài)，揭示其多樣化功能特征。此外，他們闡明了來自蚊子的Mariner2_AG轉(zhuǎn)座子在CAR-T細(xì)胞治療中的優(yōu)越性能和臨床應(yīng)用潛力。