德國美因茨分子生物學(xué)研究所 (IMB) 的 René Ketting 教授團(tuán)隊(duì)與奧地利維也納 Max Perutz 實(shí)驗(yàn)室的 Sebastian Falk 博士團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)現(xiàn)了一種新酶 PUCH，它在預(yù)防寄生DNA在我們基因組中的傳播。這一突破可以讓我們更深入地了解我們的系統(tǒng)如何識(shí)別和對抗病原體，從而幫助抵御感染。
我們的細(xì)胞不斷受到數(shù)百萬外來入侵者的攻擊，例如病毒和細(xì)菌。為了防止我們生病，我們的身體有一個(gè)免疫系統(tǒng)——一整群細(xì)胞，專門檢測和消滅這些入侵者。然而，我們的細(xì)胞不僅面臨來自外部敵人的威脅，還面臨來自內(nèi)部的威脅。
基因組寄生蟲占據(jù)了基因組的很大一部分
令人驚訝的是，我們基因組的 45% 由數(shù)千個(gè)基因組寄生蟲組成，即稱為轉(zhuǎn)座元件 (TE) 的重復(fù) DNA 序列。TE 存在于所有生物體中，但沒有特定功能。然而，它們可能很危險(xiǎn)。TE 也被稱為“跳躍基因”，因?yàn)樗鼈兛梢詫⒆陨韽?fù)制并粘貼到我們 DNA 中的新位置。
這是一個(gè)主要問題，因?yàn)樗赡軐?dǎo)致突變，導(dǎo)致我們的細(xì)胞停止正常工作或癌變。因此，當(dāng) TE 尋求繁殖時(shí)，我們幾乎一半的基因組不斷與另一半進(jìn)行游擊戰(zhàn)，而我們的細(xì)胞則試圖阻止它們擴(kuò)散。
我們的細(xì)胞如何對抗這些內(nèi)部敵人?幸運(yùn)的是，我們的細(xì)胞已經(jīng)進(jìn)化出了一種由特殊蛋白質(zhì)組成的基因組防御系統(tǒng)，其作用是追捕 TE 并阻止它們復(fù)制。在《自然》雜志上發(fā)表的一篇新論文中 ，René Ketting 和 Sebastian Falk 及其研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告了他們對 PUCH 的發(fā)現(xiàn)——一種全新的、以前未知的酶類型，它是這種基因組防御系統(tǒng)的關(guān)鍵。他們發(fā)現(xiàn) PUCH 在產(chǎn)生稱為 piRNA 的小分子方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，當(dāng) TE 試圖“跳躍”時(shí)，piRNA 會(huì)檢測到它們。然后，它們激活基因組防御系統(tǒng)，在 TE 粘貼到我們 DNA 中的新位置之前阻止它們。
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