展示人类反转座子“跳跃”方式的小鼠模型

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    [生物通讯]宾夕法尼亚大学医学院的研究人员培育出人类L1反转座子也就是所谓的“跳跃基因”的小鼠模型。反转座子是一类小片段DNA，能够从基因组的一个位置进行复制，然后插入到其它部位，跳跃通常发生在精细胞和卵细胞孕育产生之时。特别值得一提的是，人类基因组中的三分之一都是由L1 类反转座子产生的。

    L1反转座小鼠模型被寄以厚望用来增加我们对跳跃基因本质以及它们对疾病意义的了解。根据宾夕法尼亚大学的研究人员，这个小鼠模型可能还可作为通过插入L1而敲除基因来研究基因功能的有用工具。他们的研究结果发表在12月期的《自然遗传学》（Nature Genetics)杂志上，现在登陆该杂志的网络版也可浏览文章全文。

    “人类基因组中约有50万个L1 序列，其中有80 到100个还是活跃的突变源。”文章的高级作者、宾夕法尼亚大学遗传学系主任Haig H. Kazazian医学博士解释说。“这个动物模型将有助于我们更好地了解这些突变是如何发生的，并为我们提供一个有用的发现已知基因新功能的工具。”

    就人类而言，反转座子引起生殖细胞如精子的突变，生殖细胞能够持续进行分裂和增殖。就像计算机密码中的病毒在网上扩散传播一样，反转座子也善于从染色体上一个位置复制到另一个位置。当反转座子插入到重要基因中时，就会引起疾病，如血友病和肌营养不良等。另一方面，反转座子已存在了5到6亿年，对于进化过程中的变异有着重要贡献。

    “在进化的宏伟设计中，反转座子的行为就像是变幻无常的小精灵，任性地或是发动破坏，或是行善事。”Kazazian描述道。“反转座子能够导致可能有益于生物体的新基因出现，也能通过敲除重要基因而置生物体于死地。然而，总体说来，它似乎是保持中立的，不确定地溜到基因组中明显的位置上。”

    研究人员试图了解反转座子对基因组究竟有何影响以及从它所使用的技术中可以学到什么的努力已有一段时间。根据Kazazian 和他的同事，这个小鼠模型展示了人类L1在染色体之间的高频率跳跃，而这与L1在人类染色体中的跳跃方式完全相同。虽然当前的组织培养模型效果不错，但无法模拟反转座子在染色体中跳跃的方式。

    研究人员相信，通过了解反转座的机制，他们或许能够将类似的技巧用于人类疾病的基因治疗。他们还希望了解反转座背后更多的基本秘密，例如L1为什么好像只影响生殖细胞而对机体中其它类型的细胞全无作用。

    随着小鼠基因组数据库的内容越来越准确精细，Kazazian预言这个小鼠模型还可用于确定不同基因的功能。随着新基因不断被识别，可以通过反转座子敲除这些基因，使基因丧失功能来确定这些基因的作用。“这些信息对人类将产生直接的影响。”Kazazian,说。“从我们对小鼠基因组了解的信息中可以推测出对于确定人类疾病本质和开发新疗法十分重要的信息。”

    这项研究由美国国家卫生研究院资助。

消息来源：宾夕法尼亚大学医学院

生物通编译自BIO.COM