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跳跃基因的党纪

2018-12-21 10:14:11 • 来源：

跳跃基因，转座子，是大多数生物的基因组的一部分，聚集到家族中并且可以通过跳跃来破坏基因组。主机如何抑制跳跃是很好的调查。到目前为止，为什么他们仍然可以跳跃。Vetmeduni Vienna的研究人员首次在宿主生物的所有转座子中进行了研究，这些属性和寄主环境促进了跳跃。他们表明家庭关系比职位更重要。

跳跃基因的党纪

典型生物的基因组由许多像珠子一样被串起的基因组成。即使在很长的进化期内，这种对齐也令人惊讶地稳定。除了这些基因之外，还有许多移动元素，称为寄生虫，它们遍布整个基因组并根据它们的相关性聚集到不同的家族中。这些跳跃基因，即转座子，可以很容易地改变它们的位置。因此，他们的地位尚未得到进化保守。例如，当他们改变自己的位置时，他们可以直接跳入功能基因，从而改变这些基因的功能甚至完全灭活它们。因此，宿主生物已经学会控制和减少跳跃。

然而，尽管采取了所有保护措施，但在压力情况下，转座子家庭可能会发生大规模的动员。他们必须为这些情况提供特定工具(RNA)。但是，生产这些工具的决定性信息是什么?来自维也纳兽医大学人口遗传学研究所的研究人员现在首次证明，每个转座子家族以不同的方式解释细胞中的信号，并使用不同的策略来决定何时激活跳跃工具在基因组中。

跳跃基因是寄生虫

虽然生物体基因组中转座子序列的比例可能很高 - 人类约占45% - 但它们是不可信的。它们的跳跃行为主要损害基因组的结构。不受控制的传播会导致细胞死亡。因此，转座子研究的重点是有机体用来抑制跳跃的策略。尽管有这些保护措施，转座子在特定的环境条件或压力下跳跃。该观察结果表明，转座子必须具有避免这种控制的机制。转座子需要合适的跳跃工具。但尚未对其进行了解，也未对所有转座子家族进行调查，了解这些工具的生产是如何受到规范的。

因此，AnaMarijaJakšic的研究在全基因组分析中研究了转座子如何为跳跃做好准备。为此，研究人员将两种不同的果蝇种群暴露在不同的温度下。然后他们使用“下一代测序”方法绘制出跳跃基因的序列。他们可以证明几乎所有家庭都生产能够跳跃的工具，但程度取决于两个不同的因素。

“我们的研究表明，转座子的活性不仅取决于它们自身，还取决于宿主细胞产生的因子，”Jakšic解释说。在转座子的基因序列中，存在宿主特异性因子的结合位点，其正向调节细胞中基因的转录。因此，两个因素合作 - 家族特异性结合位点和通过环境和遗传背景调节的宿主因子。“由于一个家庭的所有成员具有相同的结合序列，所有家族成员的副本，在整个基因组中传播，对环境影响的反应方式相同，”主要作者说。

相关转座因素的党纪

“对我们来说，重要的是要看到基因组中的位置对转座子的活性没有很大的影响，”最后一位作者ChristianSchlötterer说。“由于转座子家族的成员彼此非常相似，他们也分享了大部分的结合位点。这意味着：当给出跳跃信号时，这会影响整个家庭 - 在某种意义上的党纪。”

跳跃的准备可以提供有价值的信息，不仅关于转座子本身，还关于位置变化的影响。跳跃基因的插入对于基因组的结构不一定是坏的。“尽管转座子由于其主要的有害诱变作用而声名狼借，但它们的新位置会对邻近基因产生积极影响。这很快就会导致功能性创新。一个很好的例子是果蝇对杀虫剂的抗性：它们对滴滴涕具有抗药性因为跳跃的转座子，“雅克西奇说。

进一步探索： 追踪玉米的跳跃基因

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