Johns Hopkins的研究人員首次發(fā)現(xiàn)了證據(jù)證明隱含在人類免疫系統(tǒng)識(shí)別并對數(shù)百萬不同蛋白做出反應(yīng)的能力背后的過程可能起源于一個(gè)特殊的基因家族,,這個(gè)家族基因的表面功能是在遺傳物質(zhì)中跳躍,。研究人員將這些發(fā)現(xiàn)公布在2004年12月23日的Nature上。
跳躍基因能夠?qū)⒆约簭倪z傳物質(zhì)上剪切下來,,而且研究人員猜測細(xì)胞借用這種能力構(gòu)建許多與免疫相關(guān)的不同蛋白,。但是,到目前為止還沒有證據(jù)證明有跳躍基因起這種作用,。
新的研究中,,研究人員證明了一種叫做Hermes的跳躍基因(家蠅的基因)能夠引起DNA的變化并且這種變化與抗原識(shí)別過程造成的變化相似。這項(xiàng)研究首次給出確實(shí)的證據(jù)證明抗原多樣性背后的遺傳過程可能由跳躍基因的活動(dòng)演化而來,。
對多種不同抗原的識(shí)別能力使免疫系統(tǒng)能夠抵御感染并辨別敵友,。這個(gè)能力背后的“大畫面”是細(xì)胞構(gòu)建抗體并與特定的抗原結(jié)合,但是這個(gè)過程的初期步驟就成了研究的難題,。Hermes基因?qū)⒖赡軒椭沂境鲞@個(gè)過程中的一些秘密,。
研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)Hermes從DNA上剪切下來時(shí),,剩余的DNA會(huì)形成一種發(fā)卡狀的環(huán),,瞬間將自己對折。盡管這個(gè)環(huán)將Hermes和它的親戚們隔開了,,但是Hermes蛋白仍然具有這個(gè)家族的重要特征,。研究人員發(fā)現(xiàn)這種蛋白的DNA剪切裂縫與其它的跳躍基因蛋白相同。
了解Hermes和其它跳躍基因的工作原理還能為戰(zhàn)勝細(xì)菌感染,、發(fā)展基因療法和阻止疾病攜帶昆蟲提供重要線索,。細(xì)菌的跳躍基因能夠保護(hù)細(xì)菌不受抗生素破壞。研究人員還打算將跳躍基因作為載體來攜帶基因以進(jìn)行疾病治療以及作為一種強(qiáng)有力的修飾因子來干擾有害生物的生長控制基因,。