文章核心观点 - 哈佛医学院团队在《自然》期刊发表研究，揭示了一种全新的、独立于经典剪接体的RNA剪接系统——SOS剪接 [1] - 该系统能主动从宿主mRNA上识别并切除DNA转座子序列，重新连接mRNA，在转录层面修复被转座子破坏的遗传信息，保护基因功能，是细胞内的基因组“急救”系统 [2] - 该机制从线虫到人类中高度保守，不仅是一种基因保护策略，也可能参与了生物进化，并为未来基因治疗提供了新方向 [15][16][18] 研究背景与问题 - 转座子是能在基因组中移动的DNA序列，其插入基因内部或附近时常破坏基因功能，生物体通常通过表观遗传系统来限制转座子 [1] - 尽管有限制系统，基因组中转座子占比仍高达3%-80%，表明沉默系统并非万无一失 [1] - 当转座子沉默系统失效且转座子插入基因后，生物体是否还有保护基因的应急系统，此前尚不清楚 [1] 关键发现与机制 - 研究始于一个矛盾现象：在线虫中，对RNAi功能至关重要的`rsd-3`基因被`Tc1` DNA转座子插入后，其功能依然存在 [6][7][8] - 纳米孔长读长测序揭示，DNA中的转座子序列在转录出的mRNA中被高效移除，表明细胞在mRNA层面进行了“急救” [9] - 这种“急救”由全新的SOS剪接系统执行，其触发信号是转座子两端的反向末端重复序列在mRNA中形成的“发夹”状二级结构 [11] - 遗传筛选确定了三个关键执行蛋白：AKAP17A（识别并结合含转座子的mRNA，为“侦察者”）、RTCB（RNA连接酶，重新连接断裂的mRNA，为“修复者”）、CAAP1（招募RTCB至AKAP17A处，为“连接者”） [12] - 在人类细胞中，这些蛋白质的同源蛋白发挥着同样的作用，表明该机制高度保守 [14] 系统特点与意义 - SOS剪接是一条独立的RNA处理通路，不依赖于传统剪接体，且剪接位点不遵循经典的GU-AG规则 [18] - 该系统从低等线虫到高等人类中高度保守，是一种古老而重要的基因保护策略 [18] - SOS剪接高效但不精确，切除转座子后常导致mRNA发生微小插入或缺失突变，许多修复后的mRNA仍是“废品”，但只要有一定比例修复正确，就能产生功能蛋白，为生物体提供生存机会 [18] - 该研究揭示了生物体在表观遗传沉默系统被突破后，还存在最后一道基因功能防线，拓宽了对基因调控复杂性的认知 [16] - 未来若能精确掌握触发SOS剪接的规律，或可利用其开发新的基因治疗策略，主动修复人类疾病基因中的有害突变 [18]