第七节 移位DNA

近代分子生物学研究已从测定基因序列快速扩展到基因的功能和其表达的调控,并进一步深入探索和重新解读DNA序列、RNA序列和它们发生的各种变异结构的现象,以及这些结构变异在生物进化中和疾病发生发展中的作用。例如:移位DNA(mobile DNA)或转位DNA(transposition)、基因组的重建(genome reconstruction)等对细胞的生物遗传结构和功能的影响。通过完成人类的、主要实验动物的和植物的全部基因组的序列测定,我们对基因组的组成成分、不同类型的序列以及这些序列在基因组中所占的比例等获得更多的了解,从而改变了我们对生物进化在基因组水平上的认知。以前的缓慢进化的基因组观点已被新的观点取代。前者认为在生物系统缓慢的进化过程中,细胞的基因序列和染色体物质是非常保守和相当稳定的,较少发生改变(除非发生突变)。而新基因组进化观点认为,根据不同类型基因序列所组成的不同基因组,其每种基因组的进化都可能经历许许多多的或大或小范围程度的转化。在众多的发现和研究中,移位DNA的发现被称为21世纪生物进化的热点,它的重要性在于发现移位DNA是真核细胞基因组的重要组成部分,虽归类于“非编码DNA”,但可对其基因组功能进行重要的调控作用。移位DNA在基因组中所占的比例远远超出人们想象,大约90%的玉米基因是由移位DNA组成的,而人类的大约50%基因组由移位DNA组成。通过对它的研究,我们不仅可建立正常人体基因组的动态变化,而且能了解人类众多疾病的发生与动态基因组的关系,有可能为某些人类疾病和病理机制提供新的突破,成为现代表观遗传学的新研究内容。