實驗設計
來源:KAIST癌癥基因組實驗室
韓國科學技術院(KAIST)等處完成了一項突破性的研究，針對的是人類大腸全基因組中的“跳躍基因”。該研究發表在2023年5月18日的《自然》雜志上，揭示了“LINE-1(L1)”的驚人活動，這是一種跳躍基因，以前被認為在人類基因組中大多處于休眠狀態。該研究表明，L1基因可以在個體的一生中被激活并破壞基因組功能，特別是在結直腸上皮中。
人體大約有50萬個LINE-1(long interspersed nuclear elements 1,長散布重復序列1,簡稱L1，生物通注)，占人類基因組的17%，它們通過對基因組序列進行“破壞性創新”，對人類物種的進化做出了貢獻。到目前為止，人們認為大多數L1元素在現代人的正常組織中已經失去了跳躍的能力。然而，這項研究表明，一些L1跳躍基因可以在正常細胞中廣泛激活，導致個體一生中基因組突變的積累。在不同的細胞類型中，L1跳躍的速率和由此產生的基因組變化有所不同，在衰老的結腸上皮細胞中觀察到一個明顯的豐度。該研究表明，每個結腸上皮細胞平均在40歲時經歷一次L1跳躍事件。
這項研究由共同第一作者Chang Hyun Nam（KAIST的研究生）和Jeonghwan Youk博士（KAIST的前研究生）領導，他們對28人的皮膚(成纖維細胞)、血液、結腸上皮組織等899個單細胞進行了全基因組序列分析。該研究揭示了正常細胞中L1跳躍基因的激活，導致基因組突變隨著時間的推移逐漸積累。
此外，研究小組探索了表觀基因組(DNA甲基化)序列，了解L1跳躍基因激活背后的機制。他們發現，L1跳躍基因激活的細胞表現出表觀遺傳的不穩定性，這表明表觀遺傳變化在調節L1跳躍基因活性方面起著關鍵作用。這些表觀基因組的不穩定性大多發生在胚胎發生的早期階段。該研究為人類結直腸組織的衰老過程和疾病的發展提供了有價值的見解。
KAIST的Young Seok Ju教授表示:“這項研究表明，正常細胞的基因組損傷不僅是通過暴露于致癌物中獲得的，而且是通過內源性成分的活性獲得的，而內源性成分的影響此前尚不清楚?？雌饋斫】档乃ダ霞毎?，特別是結直腸上皮細胞的基因組，由于L1跳躍基因的活性而變成交聯了。”
首爾大學醫院外科教授Min Jung Kim表示:“這項研究強調了臨床醫學和基礎醫學研究人員之間的必要和持續的合作。該病例突出了從臨床環境中系統收集的人體組織在揭示人類疾病發展的復雜過程中的關鍵作用。”
“我很高興研究團隊在單細胞基因組技術方面的進步取得了成果。我們將繼續努力，在單細胞基因組技術上保持領先地位。”
研究團隊得到了韓國國立研究基金會的研究領袖計劃和青年研究員計劃的支持，韓國健康產業發展研究院的醫學博士/醫學科學家培訓計劃和徐慶培基金會的資助。
文章標題
Widespread somatic L1 retrotransposition in normal colorectal epithelium
（文章來源：www.ebiotrade.com） | 
