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]

研究核心观点 - 国际研究团队结合类器官与基因编辑技术，阐明人类基因组中约98.5%的非编码DNA并非“垃圾”，其中被称为“跳跃基因”的LINE-1（L1）转座子在人类大脑早期发育中发挥关键积极作用 [1] - 研究发现当L1转座子被关闭后，相关基因表达出现紊乱，脑类器官的正常生长受到显著干扰，表明L1在调控神经发育过程中至关重要 [2] - 该研究为理解脑部疾病提供了全新视角，L1转座子的异常活动可能参与神经发育障碍和神经精神疾病的发生 [2] 研究技术与方法 - 研究团队利用诱导多能干细胞和脑类器官（实验室培育的微型人脑模型），结合CRISPR基因编辑与高通量测序技术进行研究 [1] - 研究方法包括选择性地让L1重复DNA序列沉默，并观察其对大脑发育的影响 [1] 研究意义与未来方向 - 从进化角度看，L1转座子的活动可能有助于解释人类大脑与其它灵长类动物之间的差异 [2] - 研究团队正利用患者来源的细胞和脑组织样本，进一步探索转座子在帕金森病等神经系统疾病中的作用，旨在揭示致病机制并为开发新治疗策略提供依据 [2]