只管你可能没有意识到，也可能从未听说过它们，但在你的体内，有无数被称为剪接体的微观机械正在辛勤事情 。当你坐着阅读时，它们正在忠实且迅速地重新组合你基因中被打断的信息，通过移除被称为“内含子”的序列，使你的信使RNA能够准确地合成细胞所需的卵白质 。
内含子可能是我们基因组中最大的谜团之一 。它们是打断基因中有意义的卵白质编码信息的DNA序列，需要被“剪切掉” 。人类基因组中有数十万个内含子，每个基因约莫有7到8个，每一个都由一个专门的RNA卵白复合体——剪接体——来移除，剪接体将所有内含子切除，并将剩余的编码序列（称为外显子）毗连起来 。这一系统怎样在sunbet基因组中演化尚不清晰 。
曼尼·阿雷斯（Manny Ares），加州大学圣克鲁斯分校的分子、细胞与生长生物学优异教授，在其漫长的职业生涯中，一直致力于尽可能多地相识RNA剪接 。
阿雷斯说：“我全心投入于剪接体 。”“我只想相识剪接体的所有功效——纵然我不知道它为什么这么做 。”
在《基因与生长》杂志上揭晓的一篇新论文中，阿雷斯报告了有关剪接体的一个令人惊讶的发明，这可能会让我们更多地相识差别物种的进化以及细胞怎样顺应内含子这一希奇问题 。作者展示了剪接体在完成mRNA剪接后仍坚持活跃，并可以与被移除的内含子举行进一步的反应 。
这一发明为我们提供了迄今为止最强的迹象，批注剪接体可能能够将内含子重新插入基因组的另一个位置 。这是剪接体之前被以为不具备的能力，但这种能力是“第二组内含子”（Group II introns）的常见特征，第二组内含子主要保存于细菌中，是剪接体的远亲 。
图片信息：所示为剪接途径 。前信使RNA（pre-mrna）有外显子（蓝色）和内含子（粉红色） 。
据信剪接体和第二组内含子共享一个配合的祖先，该祖先认真将内含子撒播到整个基因组中，但第二组内含子可以自行从RNA中剪切出来，然后直接插回DNA，而“剪接体内含子”则需要剪接体的资助举行剪接，并且之前以为不会被重新插回DNA 。然而，阿雷斯实验室的发明批注，剪接体今天可能仍在将内含子重新插入基因组 。这是一个值得思量的有趣可能性，由于重新引入DNA的内含子增添了基因组的重大性，相识这些内含子的泉源可以资助我们更好地明确生物是怎样继续进化的 。
在一个有趣的发明基础上睁开
一个生物的基因是由DNA组成的，在DNA中，腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T）以序列排列，编码生物指令，如怎样制造身体需要的特定卵白质 。在这些指令可以被读取之前，DNA需要被复制成RNA的历程称为转录，然后RNA中的内含子需要被移除，之后核糖体才华将其翻译成现实的卵白质 。
图片信息：对酿酒葡萄球菌附加内含子的内含子环的检测 。
剪接体通过两步历程移除内含子，使得内含子RNA的一端与中心部分毗连，形成一个带尾巴的圆形，看起来像牛仔的“套索”，因此被称为“套索内含子” 。最近，布朗大学的研究职员在研究这些套索的毗连位置时，发明一些内含子现实上是圆形的，而不是套索形的 。
这一视察连忙引起了阿雷斯的注重 。在RNA序列中移除后，似乎有工具与套索内含子爆发了互动，改变了它们的形状，而剪接体是他的主要嫌疑工具 。
阿雷斯说：“这很有趣，由于关于内含子泉源的这一古老看法 。”“有许多证据批注，剪接体的RNA部分，即snRNA，与第二组内含子亲近相关 。”
由于剪接体及其远亲第二组内含子的剪接化学机制很是相似，许多研究职员推测，当自剪切历程对第二组内含子来说变得太低效以至于无法可靠完成时，这些内含子的部分演酿成了剪接体 。虽然第二组内含子能够直接将自己插回DNA，但需要剪接体资助的剪接体内含子则被以为不会被插回DNA 。
阿雷斯说：“在我看来，这个故事中缺氨赡一个问题是，现代剪接体是否仍能将一个套索内含子插入基因组的某个地方 ？”“它是否仍具备祖先复合体所做的能力 ？”
为相识答这个问题，阿雷斯决议视察是否确实是剪接体在对套索内含子举行刷新以去除其尾部 。他的实验室在酵母细胞中减慢了剪接历程，并发明剪接体在释放完成剪接的mRNA后，仍然保存着内含子套索，并将它们重塑为真正的圆形 。阿雷斯实验室能够重新剖析人类细胞中已宣布的RNA测序数据，并发明人类的剪接体也具有这种能力 。
阿雷斯说：“我们对此感应兴奋，由于虽然我们不知道这种圆形RNA可能会做什么，但剪接体仍然坚持活跃的事实批注，它可能能够催化套索内含子重新插入基因组 。”
若是剪接体能够将内含子重新插入DNA，这也将为剪接体和第二组内含子恒久以来共享一个配合祖先的理论增添主要依据 。
验证理论
既然阿雷斯及着实验室已经展示了剪接体具有将内含子假设性地重新放回DNA的催化能力，下一步就是研究职员创立一小我私家工情形，在这种情形下，他们将一个仍然附着套索内含子的DNA链“喂”给剪接体，看看他们是否真的能将其插入某个位置，这将为这一理论提供“看法验证” 。
若是剪接体能够将内含子重新插入基因组，这在人类中可能是一个有数的事务，由于人类的剪接体需求极高，因此没有太多时间来处置惩罚被移除的内含子 。然而，在剪接体不那么忙碌的其他生物中，内含子的重新插入可能更为频仍 。阿雷斯正与加州大学圣克鲁斯分校生物分子工程学教授拉斯·科贝特-德蒂格（Russ Corbett-Detig）亲近相助，后者最近在《国家科学院院刊》（PNAS）上揭晓了一篇论文，该论文对所有含有内含子的物种的可用基因组举行了系统而彻底的新内含子搜索 。
PNAS上的论文显示，远古时期的内含子“爆发”事务可能一次性将数千个内含子引入基因组 。阿雷斯和科贝特-德蒂格现在正在起劲人工重现一个爆发事务，这将使他们能够洞察其时基因组是怎样反应的 。
阿雷斯体现，他与科贝特-德蒂格的跨学科相助为他们翻开了研究内含子一些最大谜团的大门，若是没有他们的团结专长，这些问题可能无法被完全明确 。
阿雷斯说：“这是做事情的最佳方法 。”“当你找到一个有相同问题的人，但拥有差别的要领、视角、私见和奇思妙想时，这会变得越发激感人心 。这让你以为你可以突破难题并解决这样一个很是重大的问题 。”
杂志：Genes & Development
DOI：10.1101/gad.351764.124
