轉(zhuǎn)座子是一類(lèi)能在基因組中跳躍的DNA片段，廣泛存在于幾乎所有物種，其中在人類(lèi)基因組中占一半以上，其激活與跳躍與多種疾病相關(guān)，如結(jié)直腸癌、卵巢癌、血友病、杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥、神經(jīng)纖維瘤等。然而，轉(zhuǎn)座子編碼的產(chǎn)物可能在跳躍發(fā)生之前已開(kāi)始影響宿主，其具體影響與機(jī)制尚有待深入探究。

6月24日，上?？萍即髮W(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院竇坤課題組在國(guó)際期刊《細(xì)胞報(bào)告》（Cell Reports）上在線(xiàn)發(fā)表題為“Retrotransposon 3S18 forms self-protective aggregates and prolongs mid-oogenesis”的研究論文。該研究揭示了果蠅卵巢中一類(lèi)特殊逆轉(zhuǎn)座子能夠通過(guò)形成微米級(jí)別的大型聚集物，阻塞宿主物質(zhì)運(yùn)輸進(jìn)卵巢，并進(jìn)一步引起卵子發(fā)育遲緩。

TARCO（Transposon-Associated Ribonucleic Compartments）示意圖

研究人員發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)座子的激活會(huì)導(dǎo)致果蠅卵子發(fā)育中期卵母細(xì)胞顯著變小，以及卵子發(fā)生過(guò)程延長(zhǎng)，其中一種特定的長(zhǎng)末端重復(fù)序列（Long Terminal Repeat）逆轉(zhuǎn)座子3S18是造成這種表型的主要因素。在果蠅中期卵室中，3S18 mRNA及其整合酶在胞質(zhì)橋附近形成了微米級(jí)的RNP聚集體，研究人員將其命名為T(mén)ARCO（Transposon-Associated Ribonucleic Compartments）。有趣的是，當(dāng)破壞這些RNP聚集體的形成，3S18 mRNA的水平顯著降低，這表明TARCO對(duì)保護(hù)逆轉(zhuǎn)座子產(chǎn)物有重要功能。

激活轉(zhuǎn)座子導(dǎo)致宿主物質(zhì)運(yùn)輸受阻

通過(guò)活體成像技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)3S18 RNP聚合體的積累會(huì)阻礙宿主正常的物質(zhì)運(yùn)輸，從而導(dǎo)致中期卵細(xì)胞生長(zhǎng)變緩。該研究結(jié)合了遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)和基因組學(xué)的方法，不僅揭示了3S18對(duì)宿主發(fā)育的直接影響，還為理解宿主與轉(zhuǎn)座子之間復(fù)雜的相互作用提供了新的視角。研究還發(fā)現(xiàn)延長(zhǎng)卵子發(fā)生過(guò)程可顯著增加3S18的轉(zhuǎn)錄本豐度和轉(zhuǎn)座事件。這項(xiàng)工作突出了3S18的獨(dú)特特征及其對(duì)宿主發(fā)育的影響，有望為包括病毒在內(nèi)的其他寄生元素的研究提供啟示。

竇坤課題組助理研究員沈丹與博士研究生徐雅倩為該論文的共同第一作者，竇坤教授為通訊作者，上?？萍即髮W(xué)為唯一完成單位和通訊單位。

文章鏈接： DOI: 10.1016/j.celrep.2025.115914