生命学院窦坤组揭示逆转座子3S18独特特征及对宿主卵子发育的影响

转座子是一类能在基因组中跳跃的DNA片段，广泛存在于几乎所有物种，其中在人类基因组中占一半以上，其激活与跳跃与多种疾病相关，如结直肠癌、卵巢癌、血友病、杜氏肌营养不良症、神经纤维瘤等。然而，转座子编码的产物可能在跳跃发生之前已开始影响宿主，其具体影响与机制尚有待深入探究。

6月24日，上海科技大学生命科学与技术学院窦坤课题组在国际期刊《细胞报告》（Cell Reports）上在线发表题为“Retrotransposon 3S18 forms self-protective aggregates and prolongs mid-oogenesis”的研究论文。该研究揭示了果蝇卵巢中一类特殊逆转座子能够通过形成微米级别的大型聚集物，阻塞宿主物质运输进卵巢，并进一步引起卵子发育迟缓。

TARCO（Transposon-Associated Ribonucleic Compartments）示意图

研究人员发现，转座子的激活会导致果蝇卵子发育中期卵母细胞显著变小，以及卵子发生过程延长，其中一种特定的长末端重复序列（Long Terminal Repeat）逆转座子3S18是造成这种表型的主要因素。在果蝇中期卵室中，3S18 mRNA及其整合酶在胞质桥附近形成了微米级的RNP聚集体，研究人员将其命名为TARCO（Transposon-Associated Ribonucleic Compartments）。有趣的是，当破坏这些RNP聚集体的形成，3S18 mRNA的水平显著降低，这表明TARCO对保护逆转座子产物有重要功能。

激活转座子导致宿主物质运输受阻

通过活体成像技术，研究人员发现3S18 RNP聚合体的积累会阻碍宿主正常的物质运输，从而导致中期卵细胞生长变缓。该研究结合了遗传学、细胞学和基因组学的方法，不仅揭示了3S18对宿主发育的直接影响，还为理解宿主与转座子之间复杂的相互作用提供了新的视角。研究还发现延长卵子发生过程可显著增加3S18的转录本丰度和转座事件。这项工作突出了3S18的独特特征及其对宿主发育的影响，有望为包括病毒在内的其他寄生元素的研究提供启示。

窦坤课题组助理研究员沈丹与博士研究生徐雅倩为该论文的共同第一作者，窦坤教授为通讯作者，上海科技大学为唯一完成单位和通讯单位。

文章链接： DOI: 10.1016/j.celrep.2025.115914