Science：新机制有助于开发基因疗法

为了理解转座子如何塑造基因组，揭示其靶向作用的分子机制非常关键，近日刊登在国际杂志Science上的一项研究报告中，来自巴黎第七大学（Universite Paris Diderot）等处的科学家通过研究鉴别出了两种特殊蛋白的相互作用对于转座子整合入酵母基因组的特殊区域非常关键，该研究强调了转座子作为移动的DNA元件在进化中的重要性以及对于开发基因疗法的关键作用。

转座子是一种可以在基因组中移动的DNA序列，其可以代表基因组中很大一部分关键序列，同时也在进化中扮演着重要角色；通过整合入DNA，转座子就可以促进基因组的可塑性以及产生新的细胞功能，反之其同时也会引发危机细胞生存的突变，转座子的整合作用通常发生于特殊的基因贫瘠区域，这对机体的伤害是最小的，促使转座子进行靶向整合的分子机制目前尚不清楚。

文章中，研究者主要对酿酒酵母的Ty1逆转录转座子进行了关键性研究，来检测整合位点如何被确定，Ty1可以将自身整合入远小于基因组尺度的小型DNA区域中，同时其会位于特殊基因的上游区域，所有的转录都是在RNA聚合酶Ⅲ（Pol Ⅲ）酶类复合物的作用下完成的，利用Pol Ⅲ作为诱饵，研究者发现复合物中的一种名为AC40的蛋白可以同Ty1编码的蛋白相互作用，从而促进逆转录转座子的整合。

后期分析结果显示，这种整合作用对于转座子元件的靶向整合非常必要；研究者表示，我们发现了移动DNA元件寻找自己靶点的分子机制，同时也揭示了，逆转录转座子可以优先插入到染色体的末端区域，这些区域包含许多对正常功能不必要的基因家族，但尽管如此，对酵母而言这对其适应环境的改变也非常关键；另外决定Ty1靶向插入的Pol Ⅲ也依赖于环境的状况，本文研究结果支持了转座子具有运动性的假设，转座子通常会被激活以应对环境压力，促进其对基因组的识别，使得酵母更加适应环境改变，进而改善酵母的生存。

最后研究者指出，阐明Ty1的整合机制对于开发基因疗法非常重要，新型基因疗法则会利用来自反转录病毒的载体来向细胞中运输基因，这些载体会整合入富含基因的区域，这样其就会引发特殊的突变效应。类似于Ty1转座子的特性后期或许会被直接整合入基因组的安全区域，从而减少基因载体转移带来的副作用。

原始出处：

Bridier-Nahmias A1, Tchalikian-Cosson A2, Baller JA3, Menouni R2, Fayol H2, Flores A4, Saïb A1, Werner M4, Voytas DF5, Lesage P6.Retrotransposons. An RNA polymerase III subunit determines sites of retrotransposon integration.Science. 2015 May 1;348(6234):585-8. doi: 10.1126/science.1259114.