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科技日報訊 （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，中國科學院動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，極大擴展了基于DNA轉(zhuǎn)座子的基因工程工具箱。相關研究成果日前在線發(fā)表于《細胞》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)座子跳躍是物種進化的重要動力，有助于宿主適應惡劣環(huán)境。
然而，在長期演化過程中，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的DNA轉(zhuǎn)座子。
此次科研人員從102個無脊椎和脊椎動物基因組中，預測了130個潛在活躍DNA轉(zhuǎn)座子。同時，他們通過人源細胞中的高通量實驗，篩選驗證了40個轉(zhuǎn)座子具有異源轉(zhuǎn)座活性。這一結(jié)果將哺乳動物中活躍轉(zhuǎn)座子載體的數(shù)目從20個提升至60個，大幅拓展了DNA轉(zhuǎn)座子的進化多樣性。
基于此，科研人員進一步開展基礎研究與應用研究兩個層面的系統(tǒng)探索。他們解析了DNA轉(zhuǎn)座子的活性相關因素和進化動態(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細胞治療中的優(yōu)越性能和臨床應用潛力。