Cell：人源细胞130个DNA转座子的异源性分析

　　

 

图 动物基因组DNA转座子筛选、鉴定和应用示意图

　　在国家自然科学基金项目（批准号：32325014）等资助下，中国科学院动物研究所张勇课题组与王皓毅课题组开展合作研究，在DNA转座子多样性研究和基因工程技术开发方面取得进展。研究成果以“人源细胞130个DNA转座子的异源性调查揭示其功能多样性并扩展基因工程技术工具箱（Heterologous survey of 130 DNA transposons in human cells highlights their functional divergence and expands the genome engineering toolbox）”为题，于2024年6月5日在线发表在《细胞》（Cell）杂志，论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.05.007。

　　转座子是一类能够在染色体上自主复制和位移的DNA序列。根据转座机制不同，转座子分为DNA转座子和逆转座子。自1948年Barbara McClintock首次报道转座子以来，科学家逐渐认识到基因组中这类跳跃的遗传元件对物种演化具有重要意义。因此，转座子的活性影响因素与进化模式亟需厘清。同时，由于转座子对插入诱变或转基因等基因工程技术具有重要作用，开发具有不同功能特点的转座子工具可能大幅提升基因工程效率。

　　研究人员首先从102个动物基因组中预测了130个潜在的活跃DNA转座子，进而通过跨物种的实验，筛选并鉴定了40个可在人源细胞中活跃转座的转座子。该发现将哺乳动物中活跃转座子的数目从20个提升至60个，大幅拓展了其功能多样性。研究人员进一步从基础与应用两个层面开展深入研究，一方面解析了DNA转座子的活性相关因素和进化规律，揭示了其在插入偏好等方面多样化的功能特征；另一方面阐明了转座子Mariner2_AG（MAG）制备的嵌合抗原受体T（CAR-T）细胞具有更强的肿瘤清除能力，提示MAG转座子可能具有临床应用潜力。

　　该研究不仅揭示了与转座活性相关的进化因素和功能特征，也进一步丰富了基于DNA转座子的遗传工具箱。这一研究成果为后续转座子的功能多样性探索及更广泛的转座子工具开发奠定了基础。