转座子（transposable elements,TEs）是广泛存在于基因组中的“自主移动遗传元件”，其插入可破坏基因结构、扰乱基因功能。为抵御转座子对基因组的侵扰，生物体进化出多种表观遗传调控系统，以抑制转座子的表达与复制。即便如此，转座子在现存基因组中仍占据相当可观的比例（约 3 - 80% ），这说明现有的“沉默系统”并非牢不可破。那么，当转座子突破这些防线并插入基因之后，细胞是否还拥有能够在事后挽救基因功能的保护机制？
2025年1 2 月 1 0 日 ，哈佛医学院Scott Kennedy团队（赵龙雯为第一作者）在Nature发表研究论文An RNA splicing system that excises DNAtransposons from animal mRNAs，报道了一种全新的、独立于经典剪接体（spliceosome）的RNA剪接系统——SOS splicing。该系统能够在秀丽隐杆线虫和人类细胞中，从宿主mRNA上识别并切除DNA转座子序列，并将被切开的RNA重新连接，从而修复因转座子入侵而受损的mRNA，恢复蛋白功能。
研究团队关注到了一个由来已久却耐人寻味的现象：在秀丽隐杆线虫中，DNA转座子插入外显子后，并不总是能完全破坏基因功能，而是会以一种“不完美”的方式从mRNA中被切除。通过系统分析，研究团队发现这些剪切事件具有以下几个特征： （ 1 ） 切除位点 集中 在 转座子的 倒位末端重复序列（inverted terminal repeats, ITRs） ；（ 2 ）部分修复后的 mRNA 仍能 保持 其 正确阅读框（in-frame ） ；（ 3 ）剪切 极少 采用 经典剪接 体 的GU-AG剪 切 位 点 ；（ 4 ）修复后的 mRNA 中会保留 短小的插入或缺失 。
进一步分析表明，与 经典剪接体 不同 ，SOS splicing是一种基于“模式识别”的剪接方式。 DNA 转座子 标志性 的 倒位末端重复序列 （ ITRs ） 在mRNA上 相互 配对 可形成双链RNA（dsRNA）发夹结构，而SOS splicing正是通过识别这一RNA结构来启动剪接反应。
由此，研究团队推断 SOS splicing是一种由宿主主动发起、用于应对DNA转座子破坏 mRNA的防御 系统。于是该团队通过正向 遗传筛选 并结合 免疫沉淀 - 蛋白质组学分 析， 鉴定出 三种在秀丽隐杆线虫和人类细胞中功能一致、进化上保守的SOS splicing宿主 因子 ：
AKAP17A：结合含有转座子的mRNA；
RTCB：SOS splicing的RNA连接酶；
CAAP1：连接AKAP17A和RTCB，使RTCB能够重连转座子切除后的mRNA片段。
图 1. SOS splicing的作用机制示意图
SOS splicing是一种此前未知的、依赖RNA结构、跨物种保守的非经典mRNA剪接系统。它是动物在与转座子的长期博弈中，进化出的广泛存在的RNA防御机制。这一发现不仅深化了我们对宿主与转座子交互关系的理解，也拓展了人们对RNA剪接多样性的认知，同时还为RNA治疗与基因工程技术提供了全新的分子资源。
https://doi.org/10.1038/s41586-025-09853-8
制版人： 十一
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