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科學前沿：生物的轉座子有望為大腦重新接線
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科學前沿：生物的轉座子有望為大腦重新接線
圖片來源: CC0 Public Domain
人類基因組包含了構建和維護我們身體所有細胞的指令。我們從父母那裏繼承了“細胞指南”，並將其傳給後代。指南裏的錯誤會改變細胞屬性，引發疾病（包括癌症）。我們身上超過一半的基因組由“垃圾”DNA構成，其中很大一部分是由潛在的移動片段組成，名為轉座子或“跳躍基因”，科學家相信跳躍基因源自遠古的病毒。
轉座子可被視為細胞指南裏麵的“散頁”，因為它們可以改變自身的位置，且在不同人的基因組中的分布也不同。轉座子可以插入到基因中，幹擾基因功能，破壞重要的細胞活動。然而，最近的研究提出，轉座子也可對身體有益，如在大腦不同細胞的交流中發揮作用。
圖片來源：Pixabay
牛津大學神經回路和行為中心的研究人員如今使用最先進的單細胞測序技術，研究果蠅的大腦。果蠅是神經科學領域的一種成熟的模式生物，以前所未有的詳細程度研究大腦轉座子的活動。新的分析揭示，轉座子並非在果蠅整個大腦都有相同的活性，而是有著高度特異的表達模式。更重要的是，表達模式與位於轉座子附近的基因有緊密聯係。這預示著轉座子可能在大腦中有重要的益處。
為進一步研究具體情況，首席作者Christoph Treiber博士創造了新的軟件工具，用於深入分析轉座子的表達。Treiber與Scott Waddell教授發現，轉座子的部分片段常常成為來自神經基因的信使RNA的一部分，這表明“跳躍基因”可能經常改變神經元功能。轉座子改變基因，基因對大腦廣泛的屬性和功能有重要的作用，包括睡眠-清醒周期和記憶形成。重要的是，單個轉座子可以創造出基因的不同版本，並與同種個體區分開。
圖片來源：Pixabay
Treiber博士說：“我們認為動物的基因組是自私的，不利的基因改變通常不會多。既然轉座子作為我們研究的每一個果蠅譜係中上百個基因的一部分，我們認為這些生理的聯係表明，轉座子可能對果蠅有利。”
“我們現在想要搞清楚這些新的等位基因對動物個體行為的影響。轉座子可能拓寬了果蠅族群中神經元的功能範圍，反過來保證一些個體能更靈活應對嚴酷環境。另外，我們的初步分析表明，轉座子可能在我們的大腦中發揮相似的作用。由於每個人都有一個獨特的轉座子‘指紋’，我們的研究結果可能滿足藥理治療的個性化需求，指導有神經病變的病人的治療。”
翻譯：陳振翀
審校：巢栩嘉
引進來源：牛津大學
引進鏈接；https://medicalxpress.com/news/2020-10-transposons-rewiring-brains.html
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圖片來源: CC0 Public Domain
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轉座子可被視為細胞指南裏麵的“散頁”，因為它們可以改變自身的位置，且在不同人的基因組中的分布也不同。轉座子可以插入到基因中，幹擾基因功能，破壞重要的細胞活動。然而，最近的研究提出，轉座子也可對身體有益，如在大腦不同細胞的交流中發揮作用。
圖片來源：Pixabay
牛津大學神經回路和行為中心的研究人員如今使用最先進的單細胞測序技術，研究果蠅的大腦。果蠅是神經科學領域的一種成熟的模式生物，以前所未有的詳細程度研究大腦轉座子的活動。新的分析揭示，轉座子並非在果蠅整個大腦都有相同的活性，而是有著高度特異的表達模式。更重要的是，表達模式與位於轉座子附近的基因有緊密聯係。這預示著轉座子可能在大腦中有重要的益處。
為進一步研究具體情況，首席作者Christoph Treiber博士創造了新的軟件工具，用於深入分析轉座子的表達。Treiber與Scott Waddell教授發現，轉座子的部分片段常常成為來自神經基因的信使RNA的一部分，這表明“跳躍基因”可能經常改變神經元功能。轉座子改變基因，基因對大腦廣泛的屬性和功能有重要的作用，包括睡眠-清醒周期和記憶形成。重要的是，單個轉座子可以創造出基因的不同版本，並與同種個體區分開。
圖片來源：Pixabay
Treiber博士說：“我們認為動物的基因組是自私的，不利的基因改變通常不會多。既然轉座子作為我們研究的每一個果蠅譜係中上百個基因的一部分，我們認為這些生理的聯係表明，轉座子可能對果蠅有利。”
“我們現在想要搞清楚這些新的等位基因對動物個體行為的影響。轉座子可能拓寬了果蠅族群中神經元的功能範圍，反過來保證一些個體能更靈活應對嚴酷環境。另外，我們的初步分析表明，轉座子可能在我們的大腦中發揮相似的作用。由於每個人都有一個獨特的轉座子‘指紋’，我們的研究結果可能滿足藥理治療的個性化需求，指導有神經病變的病人的治療。”
翻譯：陳振翀
審校：巢栩嘉
引進來源：牛津大學
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