科技日報記者 張夢然
加拿大西奈醫(yī)療中心團隊發(fā)現(xiàn)，人類早期發(fā)育中的一個關(guān)鍵過程是由一種能在基因組中移動的DNA片段——轉(zhuǎn)座子來調(diào)控。新研究揭示了所謂的“自私DNA”實際上在人類早期發(fā)育過程中扮演重要角色，這與過去認為它們只為了自我復制的觀點大相徑庭。研究成果于15日發(fā)表在《發(fā)育細胞》上。
之前，科學家往往將轉(zhuǎn)座子比作病毒，認為它們侵入人體細胞只為自我繁殖。此次，團隊特別關(guān)注了一種名為LINE-1的轉(zhuǎn)座子。LINE-1占據(jù)了大約20%的人體遺傳物質(zhì)，這些LINE-1可以自我復制并在基因組中移動，有時會插入新的位置。但因為這種行為會干擾正常的基因功能，所以它們一直被稱作“自私DNA”。
長期以來，科學界普遍認為這類DNA大部分是有害的，可能導致多種疾病，包括血友病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和癌癥等。但現(xiàn)在團隊觀察到，在人類早期胚胎階段，有大量LINE-1的RNA信息分子存在。RNA是從活躍基因區(qū)域轉(zhuǎn)錄而來的信息載體，這意味著在這個重要的發(fā)育時期，LINE-1是活躍的。
當團隊嘗試抑制人類胚胎干細胞（ESC）中的LINE-1表達時，這些細胞竟開始表現(xiàn)出倒退現(xiàn)象，回到了只有8個細胞組成的更早階段。進一步實驗顯示，LINE-1的RNA分子在細胞核內(nèi)部形成了支架結(jié)構(gòu)，幫助將攜帶關(guān)鍵基因的19號染色體定位到細胞核內(nèi)，從而促進胚胎向后續(xù)階段發(fā)展。
最令人驚訝的是，LINE-1在此過程中發(fā)揮了積極的作用，促進了胚胎的正確發(fā)育。這一發(fā)現(xiàn)強調(diào)了LINE-1在人類生命初期成長中的重要作用。
這項基礎(chǔ)性科學發(fā)現(xiàn)不僅對生育治療領(lǐng)域意義重大，還為利用干細胞進行再生醫(yī)學研究提供了新的視角。
總編輯圈點：
人們一直以為，轉(zhuǎn)座子是為了自我復制而“劫持”了細胞，有擾亂基因組成結(jié)構(gòu)的可能性。所以，它雖然被當成了“工具”，卻并沒有被“正名”。此次的新發(fā)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)了這一看法。其實，像這樣的研究也意味著進化學領(lǐng)域還有許多未知等待我們?nèi)ヌ剿?，不僅是關(guān)于人類的發(fā)育，還包括這些基因組元素的真正作用——隨著真相的揭示，它們的影響將更加深遠。
