通过安德里亚•安德森
纽约(基因组网新闻)——三篇新论文发表于细胞正在强调人类基因组中转座子插入的频率和功能后果。
在第一项研究中，来自马里兰大学和埃默里大学的研究人员开发了一种名为“转座子- seq”的方法来优先排序运算器以及来自76个个体的正常或肿瘤基因组中的长点缀元素-1 (L1或LINE)可移动元件。他们最近发现，罕见的逆转录转座子事件经常发生在一般人群中，每个基因组会出现10到15个新的种系插入。
马里兰大学研究员、资深作者斯科特·迪瓦恩说:“新方法让我们第一次看到了这一点。基因组网每日新闻。“我们证实了这一假设，即在个人基因组中发生了很多新的插入。”
“这是相当广泛的基因组突变，”他补充说，“反过来，你会期望对人的特征和疾病产生相当深远的影响。”
特别地，研究小组发现L1转座子插入似乎在肺肿瘤样本中很常见，这可能是由于甲基化变化将这些可移动元件从正常约束中解放出来，让它们在体细胞的基因组中跳跃。
研究人员怀疑，人类基因组中含有数百万甚至数亿个未被发现的转座子插入。其中一些插入位点已经使用基于凝胶的转座子显示分析方法检测到，该方法使用针对转座子和附近限制位点的引物，通过PCR扩增DNA片段。其他插入已经通过基因组重测序检测到。
但迪瓦恩解释说，系统地追踪整个基因组的插入位点一直具有挑战性。
在目前的研究中，他和他的同事开发了一种高通量的方法来寻找运算器以及基因组中L1或LINE逆转录转座子插入。迪瓦恩指出，这些可移动元素是人类基因组中最常见和最活跃的元素之一。
转座子序列方法涉及产生类似于转座子显示试验中产生的连接片段。然而，研究小组并没有将这些片段放在凝胶上，而是使用测序来表征整个基因组的片段。
迪瓦恩解释说:“这有点像对有转座子的基因组子集进行定向测序。”
在使用Sanger测序在4600个L1插入位点上测试了该方法后，研究人员使用Roche 454测序扩大了该方法。
总的来说，该团队评估了76个人类基因组:24个来自科里埃尔多态性发现小组的匿名个体的种族多样化样本，14个来自科里埃尔的已知个体，8个肿瘤来源的细胞系，30个肿瘤和匹配的对照。
在此过程中，研究人员鉴定出1145种L1和运算器以前没有发现的插入物。根据它们的序列特征，这些插入似乎很年轻，非常活跃，Devine说，并指出大多数插入似乎也相当罕见。
他说:“这支持了一种每代都有大量新插入的模型。”“我们正在进行大规模的突变实验——我们基本上证实了这一想法。”
研究人员还在一个肺肿瘤来源的细胞系中发现了L1插入，这与过去的研究表明转座子可能有助于肿瘤发生一致。
当他们观察10个脑肿瘤样本和20个原发性非小细胞肺肿瘤样本时，研究小组发现20个肺肿瘤中有6个包含至少一个新的体细胞插入。
“尽管还需要进一步的研究来确定允许的癌症基因组的全谱运算器和L1动员，这些数据表明肺肿瘤基因组高度允许L1动员，”研究人员写道。
此外，该团队随后的分析表明，这些L1插入与DNA甲基化的变化有关，这使他们推测，甲基化的降低可能为移动元件在体细胞基因组中移动创造了条件。
接下来，该团队计划研究其他类型的肿瘤，并更全面地研究单个肿瘤，以确定肿瘤中的插入是否会影响特定的基因。研究人员还对探索基因插入如何影响人类遗传多样性感兴趣。
与此同时，约翰霍普金斯大学的一个团队使用了一种基于阵列的方法，称为“微阵列转座子插入分析”，或TIP-chip找到多态L1插入并评估这些变异如何影响结构变异。
根据他们对75名男性的x染色体TIP-chip数据和12名个体的全基因组TIP-chip数据的分析，研究小组认为，由一种称为“转录L1，子集a”或L1(Ta)s的L1元素引起的插入是人类基因组结构变异的一个不太典型的来源。
研究小组总结道:“对几个个体的全基因组tip芯片研究表明，L1(Ta)s是极其多态的，是一种被低估的人类遗传多样性的[结构变异]类型。”
最后，第三个细胞论文中，来自密歇根大学和其他地方的研究人员使用基于fosmid的配对端测序来发现几十个新的，非常活跃的或“热”L1序列，来自不同人群的个体基因组。
他们写道:“我们的数据支持了这样一个假设，即热L1在现代人类基因组中积极地进行反转录转座，并表明这里发现的一些L1等位基因可能是致病L1插入的源元素。”