转座子调控人类早期发育:揭开‘自私DNA’的新篇章

在我国科研团队的最新研究中,他们发现了一个对人类早期发育至关重要的关键过程,这个过程中,一种被称为“转座子”的DNA片段起着调控作用。这种转座子能够在基因组中移动,并能自我复制,因此常被视为“自私DNA”。然而,此次研究发现,“自私DNA”在人类早期发育中起着积极作用,这与过去认为它们只为了自我复制的观点大相径庭。研究成果已发布在《发育细胞》杂志上。

过去,科学家们通常把转座子比喻成病毒,认为它们进入人体细胞只是为了自我繁殖。然而,这次的研究团队特别关注了一种名为LINE-1的转座子,他们发现这种转座子占据了大约20%的人体遗传物质,并且能够自我复制并在基因组中移动,有时还会插入新的位置。由于这种行为可能会干扰正常的基因功能,因此,这种转座子被称为“自私DNA”。

长期以来,科学家们普遍认为这类DNA大部分是有害的,可能导致多种疾病,包括血友病、神经系统疾病和癌症等。但是,这次的研究团队却发现,在人类早期胚胎阶段,有大量的LINE-1的RNA信息分子存在。这些RNA信息分子是从活跃基因区域转录而来的,这意味着在这个重要的发育时期,LINE-1是活跃的。

当团队试图抑制人类胚胎干细胞(ESC)中的LINE-1表达时,他们发现这些细胞竟然开始表现出倒退现象,回到了只有8个细胞组成的更早阶段。进一步的实验表明,LINE-1的RNA分子在细胞核内部形成了支架结构,有助于将携带关键基因的19号染色体定位到细胞核内,从而促进胚胎向后续阶段发展。令人惊讶的是,在这个过程中,LINE-1发挥了积极的作用,促进了胚胎的正确发育。

这一发现强调了LINE-1在人类生命初期成长中的重要作用。这次的发现不仅对生育治疗领域具有重要意义,同时也为利用干细胞进行再生医学研究提供了新的视角。我们知道,转座子的存在使得细胞可以不断地适应环境的变化,这也是生物进化的一个重要因素。但是,我们仍然有很多关于它们的未知之处需要去探索,这包括它们在基因组中的具体作用以及如何更好地利用它们为我们服务。

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