科学家揭示了古代病毒样遗传元件的结构

长散布元件 1 (LINE-1) 逆转录转座子 是一种“古老的遗传寄生虫”，已写入大约三分之一的基因人类基因组通过“复制粘贴”机制，成为遗传多样性和人类疾病的活跃来源。

LINE-1 逆转录转座子是人类 DNA 中最常见的元件之一，是“黑暗基因组”的主要部分，“黑暗基因组”是一种人们知之甚少的遗传物质，无法为人体使用的任何蛋白质提供蓝图。

通常在健康细胞中处于休眠状态，在疾病中，LINE-1 可以分解并产生蛋白质，包括一种称为 LINE-1 ORF2 蛋白质 (LINE-1 ORF2p) 尝试将新的引起突变的 LINE-1 副本添加回我们的 DNA 中。

LINE-1 元件活性增加似乎是自身免疫、癌症和其他疾病的常见驱动因素。

对 LINE-1 以及 LINE-1 RNA 和 LINE-1 ORF2p 的详细了解可能有助于发现或创造与这些分子中的一种或多种结合并阻止它们损害身体的药物。

“逆转录转座子通常被称为‘跳跃基因’，它们通过复制粘贴机制将自身插入到我们的染色体中，”阿尔伯塔大学教授马蒂亚斯·戈特说。

“我们发现了这个过程中的关键步骤，这可能会引导我们找到抑制这种酶并最终治疗这些疾病的方法。”

该团队能够捕获 LINE-1 ORF2p 的第一批高分辨率图像并揭示其结构细节。

罗格斯大学教授埃迪·阿诺德说：“正如论文所解释的，这些分析揭示了分子机器的复杂运作方式，该机器编写了近一半的人类基因组。”

“健康的身体有抑制这些的机制，但在癌症等疾病状态下，这些系统无法正常工作。”

“通过这个令人惊叹的团队努力，我们现在详细了解了 LINE-1 ORF2p 的工作原理、哪些现有药物有效、无效以及原因。”

“我们在了解这些元素的进化以及它们与病毒的关系方面也取得了重大进展。”

“这一切之所以成为可能，是因为高度协作的多学科团队。”

马萨诸塞州总医院和哈佛大学的研究员马丁·泰勒博士说：“我们能够取得这些进展的一个关键原因是我们拥有一支非常有才华的团队，他们对移动元件和病毒的结构生物学和生物化学有深入的了解。”医学院。

罗格斯大学教授 Francesc Xavier Ruiz 表示：“这些分子对我们的影响远远超出了疾病的范围。”

“例如，研究人员发现，在原始人类编码尾巴的基因中间插入这些‘垃圾’DNA，可能可以解释为什么我们不再有尾巴。”

“事实上，黑暗基因组的生物学功能在很大程度上仍然未知，但显然，那里的活动可以塑造我们是谁，”阿诺德教授说。

“这是世界级结构生物学家的大型团队努力的结果，”戈特教授说。

“只有在非常坚实的科学基础下才能开发出对人类重要疾病的有效治疗方法。”

描述这项研究的论文于 12 月 14 日发表在《自然》杂志上Nature< a i=4>.