圖 動物基因組DNA轉(zhuǎn)座子篩選、鑒定和應(yīng)用示意圖

　子科生物報(bào)道：在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（批準(zhǔn)號：32325014）等資助下，中國科學(xué)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(shù)開發(fā)方面取得進(jìn)展。研究成果以“人源細(xì)胞130個(gè)DNA轉(zhuǎn)座子的異源性調(diào)查揭示其功能多樣性并擴(kuò)展基因工程技術(shù)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(xì)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(fù)制和位移的DNA序列。根據(jù)轉(zhuǎn)座機(jī)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(bào)道轉(zhuǎn)座子以來，科學(xué)家逐漸認(rèn)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(jìn)化模式亟需厘清。同時(shí)，由于轉(zhuǎn)座子對插入誘變或轉(zhuǎn)基因等基因工程技術(shù)具有重要作用，開發(fā)具有不同功能特點(diǎn)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(gè)動物基因組中預(yù)測了130個(gè)潛在的活躍DNA轉(zhuǎn)座子，進(jìn)而通過跨物種的實(shí)驗(yàn)，篩選并鑒定了40個(gè)可在人源細(xì)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(gè)提升至60個(gè)，大幅拓展了其功能多樣性。研究人員進(jìn)一步從基礎(chǔ)與應(yīng)用兩個(gè)層面開展深入研究，一方面解析了DNA轉(zhuǎn)座子的活性相關(guān)因素和進(jìn)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(xì)胞具有更強(qiáng)的腫瘤清除能力，提示MAG轉(zhuǎn)座子可能具有臨床應(yīng)用潛力。

　　該研究不僅揭示了與轉(zhuǎn)座活性相關(guān)的進(jìn)化因素和功能特征，也進(jìn)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(chǔ)。