转自：生物谷

逆转座子(Retrotransposon)的扩张深刻地影响着物种的基因组。作为在人类和小鼠中对抗逆转座子的关键机制，KRAB-锌指蛋白（Krüppel-associated box zinc finger proteins，KZFPs）家族成员在数量和结合能力上都经历了显著变化。虽然以前的研究已经分析了特定KZFPs与逆转座子之间的相互作用，但仍缺乏一个完整的分析研究。

2024年7月15日，同济大学生命科学与技术学院杨鹏课题组与王译萱课题组在Science Bulletin上发表了题为“Exploration of Evolutionary Mechanisms Shaping KZFP and Retrotransposon Interactions”的研究论文，详细而系统地探索了KZFPs对于逆转座子的抑制作用和它们之间的共进化关系。

研究显示，KZFPs针对逆转座子的结合特异性经历了长时间的演化，反映出物种对基因组中逆转座子扩张的适应性响应。研究发现长末端重复（Long terminal repeat）的逆转座子对KZFPs的结合显示出更高的敏感性，暗示了KZFPs在调控这些元件方面具有特殊作用。随着逆转座子的突变和基因组整合，其最初对应的KZFPs结合位点可能会消失，这一现象解释了不同逆转座子中观察到的KZFP结合偏好的变化，表明了一种量身定制的进化适应，即KZFPs已经微调了它们的结合能力，以有效地靶向特定的逆转座子。

研究还强调了KZFPs与逆转座子之间共进化关系的动态变化。例如，新KZFP基因的出现，如ZNF611，似乎是受到特定逆转座子家族（如SVA）入侵的驱动，展示了紧密的共进化联系。研究发现，与SVA-A同时进化的ZNF611对这一逆转座子表现出强烈的偏好，而ZNF91在灵长类晚期进化过程中经历DNA结合特性的显著变化，偏好结合所有SVA家族。

此外，研究者在整合公共数据和前期分析结果的基础上，建立了关于KZFPs和逆转座子的综合信息资源库。该数据库包含了注释、KZFPs的DNA结合motif以及对不同逆转座子的结合记录，为该领域的进一步实验和疾病研究提供了宝贵资料。

本研究为深入理解灵长类中对抗逆转座子的防御机制及其在健康与疾病中的意义奠定了基础。研究的结果强调了KZFPs在维持基因组完整性方面上的作用并有望成为逆转座子失调所引起的相关疾病的治疗靶点。

同济大学生命科学与技术学院吴骞硕士为该论文第一作者。杨鹏教授和王译萱教授为该论文的共同通讯作者。本工作得到了科技部重点研发项目、国家自然科学基金以及上海市曙光计划的支持。

原文链接：

https://life.tongji.edu.cn/2b/50/c12615a338768/page.htm

（转自：生物谷）