跳跃基因能够敲除DNA进而改变人类染色体

　　[AD340X300]密歇根州大学一项新研究结果表明被科学家们看作只是无意义的垃圾DNA可能有其更“黑暗”的一面。在《细胞》杂志8月份第9期上发表的一篇文章中，来自U-M医学院的报告指出，在人类癌细胞培养中，被称作LINE-1成分的垃圾DNA片段当他们跳跃到一个新位置时能够作废DNA，在这个过程中有可能把基因敲除，或制造更具破坏性的突变。根据Moran的观点，可换位LINE-1或L1成分占人类DNA组成的17%。Moran的第一个实验对人类和小鼠染色体组中的可移动L1s进行识别。L1s靠RNA进行复制，而且当他们整合到其他DNA序列中时，通过逆转录复制他们自身的互补DNA复制体。
   
    “在我们的研究中，在37次可换位L1换位中，其中有4次换位导致了遗传物质的缺失”，U-M人类遗传学博士后Nicolas Gilbert博士说。“其中一种缺失物长度大于24kb，从潜在角度，有71kb那么大，粗略等同于BRCA1的大小。BRCA1是众所周知的一种基因，能够帮助阻止乳腺癌的进展。”“在培养细胞中，L1s能够通过增加其自身的体积来增加染色体体积，而且现在又知道L1s也能够通过废除遗传性物质而使染色体的体积减小，” U-M研究同事及该研究合作者Sheila Lutz-Prigge说。“但是我们并不能对删除物的大小和位置进行控制，而且我们也不知道在人类中它们出现的频率怎样。”Moran和他的研究小组是一个研究人类染色体中L1s的科学家小组的一部分。“我个人的感觉是L1s构造了人类染色体并继续随同人类以一种宿主-寄生的关系经过了数百万年的进化，” Moran说。“对L1s了解的越多，对人类染色体的进化了解得就越多。”
   
    当项目开始时，Gilbert和Lutz-Prigge只是想寻找一种更快、更有效的方式来断定当L1s跳跃时他们位在何处，并且在原始DNA序列中制造了那些变化。他们没有花费很多时间，也没有用传统的克隆技术，而是开发了一种新式质粒盒技术，用大肠杆菌在插入位点产生DNA的多分复制体。“在Nico和Sheila开发该技术之前，我们能够使L1s跳跃到细胞内，但却从来没能把他们再有效地跳跃出来过，” Moran解释说。“现在我们已经明白L1s在哪里发生整合，能够变成什么。有权使用人类染色体草图使得我们能够在L1进行整合前对其原始位点进行分离，并和整合后的序列进行比较。”
   
    Moran说最令人感性趣的一个研究结果是L1s用不同的机制制造新突变，或利用DNA中现有突变的优势。他怀疑指出L1s能够以多种方式，与宿主细胞内的酶发生相互作用。“L1始终保持不便，无论其在什么细胞内，因此如果以不同的重排方式结束，可能意味着宿主因素与L1后换位方法之间的相互作用，”他说。“我们对L1s研究得越多，我们就会越多地意识到我们对他们了解得越少。在生物学中，故事总是那么简单，直到有人进行更深入钻研时，才会是另一番感觉。”
   
    摘自：新生命