https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.12.511977v2

IS200/IS605家族插入序列是与自然界中发现的数量最多的基因之一TnpB相关的可移动元件。TnpB可能是CRISPR-Cas的祖先,并且TnpB本身已被证明具有Cas-like RNA引导的DNA内切酶的功能,在基因组适应性免疫方面发挥作用。先前的研究以抗性基因替代顺式表达的TnpB(位于RE-TnpA-TnpB-LE),通过统计抗性转移频率来测定转座活性,发现反式提供TnpB会抑制IS200/IS605的转座然而,如果不能活细胞中实时直接监测TnpB的活性,在转座发挥基础作用及对基因组动态变化贡献阐释存在争议

近期,来自伊利诺伊大学香槟分校的Thomas Kuhlman等人在bioRxiv发表题为“IS200/IS605 Family-Associated TnpB Increases Transposon Activity and Retention”的论文,使用mCherry荧光报告基因与大肠杆菌IS200/IS605家族转座子IS608的TnpB串联诱导表达,用Venus荧光报告基因与TnpA串联诱导表达,通过诱导剂的浓度控制TnpA和TnpB的表达强度。通过监测荧光信号,作者发现TnpB会增加TnpA的表达与之前的研究结果矛盾,增加TnpA切割转座子的频率,从而增加IS608转座频率,同时发现转座子拷贝数的增加,说明它有助于防止转座子从宿主基因组中丢失,这种相互作用可能是TnpB广泛分布的原因之一,为它们在适应性免疫中的作用奠定基础。作者还发现,TnpA和TnpB的共表达会使细胞生长变慢,有可能是因为随着插入率的提升,切除事件增加,基因组更多的损伤,从而影响生长。转座子动力学的数学模型分析辅证了上述发现。

(杨思琪 摘译)


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