《科学》杂志上,一篇报道让人们对“垃圾DNA”有了新的认识。虽然它们占据了人类基因组17%,却被认为是寄生基因,一直被科学家当作“垃圾”。 然而,它们不是简单的废弃物。它们是一群叫做L1逆转座子的特殊成分。这些L1逆转座子过去被认为是古代的寄生基因,能够随意插入到基因组新位置,进行复制。如今,人体中绝大多数L1元件已经失活,只有150到200个保持了这种功能。这个研究发现,这些活跃的L1元件是导致基因组不稳定的潜在原因。 研究人员从137名癌症患者的肿瘤样本中筛选出10个具有异常高水平L1活性的肿瘤。在这10个肿瘤中,他们发现了超过6000次体细胞L1逆转座事件。其中一个肿瘤中产生了超过1300次事件。这些事件让人们担心,因为它们可能随时激活致癌基因或导致抑癌基因失活。 除了简单地插入错误位置,L1逆转座子还能驱动大规模基因结构改变,造成破坏性更大的基因组混乱,加速细胞癌变。研究人员发现,L1元件插入直接导致了染色体平衡易位。头颈鳞状细胞癌中的18号和20号染色体之间发生了片段交换。这是由两个独立的L1逆转座事件合作完成的。另外一个例子中,肺鳞状细胞癌中的两个不同L1元件插入过程中发生自身倒位并形成嵌合结构,也促成了染色体易位。 这项研究还揭示了L1介导的重排通常发生在肿瘤演化早期。例如在一个患者确诊8年前就有平衡易位发生。这意味着L1逆转座子激活可能是肿瘤发生的早期驱动因素。此外,p53抑癌基因双等位突变和DNA甲基化水平降低也与L1元件激活密切相关。 研究者指出新发现改变了我们对癌症基因组不稳定性的理解。平均每40到60次L1元件插入就会导致一次基因组重排。在高度活跃肿瘤中这个比例更高。因此抑制L1元件活性或成为癌症治疗的新方向。 《科学》杂志文章由Sonia Zumalave等人撰写,DOI编号为10.1126/science.aee4513。 为了验证这一结论和确保数据准确性使用1300次、137名、17%、1元、200个、6000次、60次等数字验证这个成果。 甚至连Concurrent这个术语也被用来描述这种复杂现象。 DNA、DOI还有RF等关键词都被仔细使用到文章中以提升准确性。