圖中是一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)細(xì)胞，DNA是圖中藍(lán)色部分?？茖W(xué)家最新研究顯示,，LINE1基因在人類基因中重復(fù)50萬(wàn)次，差不多占到每個(gè)細(xì)胞的五分之一,。

新浪科技訊 北京時(shí)間6月25日消息,，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，多年以來(lái),，美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校發(fā)展生物學(xué)家米格爾·拉馬略·桑托斯（Miguel Ramalho-Santos）試著說(shuō)服實(shí)驗(yàn)室的同事研究一種被稱為“跳躍基因”的DNA片段——LINE1,，他個(gè)人認(rèn)為這種基因是非常特殊的。它在人類基因中重復(fù)50萬(wàn)次,，差不多占到每個(gè)細(xì)胞的五分之一,。但是他的實(shí)驗(yàn)室里沒(méi)有人想去研究這種基因，桑托斯說(shuō)：“同事們認(rèn)為,，在實(shí)驗(yàn)室里研究LINE1基因,，就是在開(kāi)玩笑?！?/p>

桑托斯說(shuō)：“這可能與LINE1基因的傳統(tǒng)認(rèn)知有關(guān),，人們通常喜歡稱它為垃圾DNA，或者將它稱為基因寄生蟲,?！盠INE1像其它轉(zhuǎn)座子（或者“跳躍基因”）一樣，擁有自我復(fù)制的特殊能力,，能夠隨機(jī)插入基因片斷之中,。當(dāng)LINE1插入一個(gè)不好的位置時(shí)，潛在誘導(dǎo)形成癌癥或者血友病等遺傳疾病,，遺傳學(xué)家通常會(huì)關(guān)注它,。

但是桑托斯更加關(guān)注LINE1基因，他認(rèn)為,，如果LINE1在最好的情況下對(duì)人體無(wú)害,，在最壞的情況下對(duì)人體有害，為什么它會(huì)在人類基因組中保持如此多數(shù)量呢,？

桑托斯對(duì)此有一種特殊的預(yù)感,，他和其他人發(fā)現(xiàn)LINE1基因在發(fā)育胚胎中尤為活躍，從而表明該基因片斷實(shí)際上在協(xié)調(diào)胚胎細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中具有重要作用,。他開(kāi)始做大量的實(shí)驗(yàn)研究,，經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)室里找人幫忙分析，桑托斯笑著回憶說(shuō)：“當(dāng)時(shí)許多同事都不理解我,，覺(jué)得我瘋瘋癲癲,，一直到米歇爾·珀查德（Michelle Percharde）博士后加入實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，我才找到開(kāi)展LINE1研究項(xiàng)目的真實(shí)合作伙伴,?！?/p>

LINE1基因研究逐漸步入正軌,，最重要的是，桑托斯和珀查德找到了如何在老鼠胚胎中關(guān)閉LINE1的方法,。DNA可以存儲(chǔ)生命代碼,，但是要讀懂它，細(xì)胞必須首先將DNA序列轉(zhuǎn)換成RNA相關(guān)分子,。當(dāng)研究小組中立化LINE1RNA微粒時(shí),，受精卵首次分裂之后，胚胎就陷入雙細(xì)胞階段,，沒(méi)有LINE1基因,，老鼠胚胎基本上就停止發(fā)育。

桑托斯認(rèn)為,，LINE1RNA微粒起到“分子膠”的作用,，它將一組分子結(jié)合在一起，關(guān)閉了雙細(xì)胞階段,，并推動(dòng)其進(jìn)入下一個(gè)發(fā)展階段,。特別是，它關(guān)閉了一種叫做Dux的基因,，該基因在雙細(xì)胞階段處于活躍狀態(tài),。

在過(guò)去幾年里，其他研究小組曾偶然間發(fā)現(xiàn)LINE1基因功能的重要線索,。他們發(fā)現(xiàn)LINE1基因在早期老鼠胚胎和大腦細(xì)胞中可能發(fā)揮的作用,，但是他們并沒(méi)有對(duì)LINE1基因功能提供確鑿證據(jù)。美國(guó)南達(dá)科達(dá)州立大學(xué)LINE1基因研究員Wenfeng An說(shuō)：“直到近期,，關(guān)于LINE1基因的探索仍沒(méi)有準(zhǔn)確的定論,，我們一直在期望著研究結(jié)果，這是一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性研究,?！?/p>

然而，LINE1自我復(fù)制的通車與它在胚胎發(fā)育中的角色無(wú)關(guān),。當(dāng)珀查德阻止LINE1插入基因時(shí),，胚胎干細(xì)胞看上去狀態(tài)好。胚胎細(xì)胞有可能在制造LINE1RNA分子的同時(shí),，阻止它在基因組中潛在有害性“踴躍”,。但是LINE1成千上萬(wàn)的復(fù)本中，不可能每一個(gè)復(fù)本都用于調(diào)控胚胎發(fā)育,。

科學(xué)家下一步將重點(diǎn)研究人類細(xì)胞中的LINE1基因，它構(gòu)成人類基因的17%,。老鼠和人類存在著差異,，但是LINE1基因也大量存在于差不多所有的哺乳動(dòng)物,。其他的轉(zhuǎn)座子（也被認(rèn)為是垃圾DNA）在人類細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中也具有重要作用。美國(guó)斯坦福大學(xué)發(fā)展生物學(xué)家喬安娜·沃索西卡（Joanna Wysocka）之前也研究過(guò)LINE1基因,，她說(shuō)：“在所謂的垃圾基因中存在大量的‘寶藏’,。”（葉傾城）