近日，美国麻省理工学院张锋团队揭示启动靶向活化逆转录的R2非LTR反转录转座子结构。该研究于2023年4月6日在线发表于国际一流学术期刊《科学》。

研究人员表示，非LTR反转录转座子，或长间隔核元件（LINE），是一类丰富的真核转座子，通过目标刺激反转录（TPRT）插入基因组中。在TPRT过程中，一个目标DNA序列被切开并活化反转录转座子RNA的逆转录。

研究人员报告了Bombyx mori R2非LTR反转录转座子在其核糖体DNA靶点启动TPRT的冷冻电镜结构。目标DNA序列在插入部位被解开，并被一个上游模体识别。逆转录酶（RT）结构域的一个延伸部分识别反转录转座子RNA，并引导3′端进入RT活性位点，形成逆转录模板。研究人员用Cas9在体外将R2重新定位于非原生序列，这表明未来可作为一种基于RNA的可重复编程的基因插入工具使用。

附：英文原文

Title: Structure of the R2 non-LTR retrotransposon initiating target-primed reverse transcription

Author: Max E. Wilkinson, Chris J. Frangieh, Rhiannon K. Macrae, Feng Zhang

Issue&Volume: 2023-04-06

Abstract: Non-LTR retrotransposons, or Long Interspersed Nuclear Elements (LINEs), are an abundant class of eukaryotic transposons that insert into genomes by target-primed reverse transcription (TPRT). During TPRT, a target DNA sequence is nicked and primes reverse transcription of the retrotransposon RNA. Here, we report the cryo-electron microscopy structure of the Bombyx mori R2 non-LTR retrotransposon initiating TPRT at its ribosomal DNA target. The target DNA sequence is unwound at the insertion site and recognized by an upstream motif. An extension of the reverse transcriptase (RT) domain recognizes the retrotransposon RNA and guides the 3′ end into the RT active site to template reverse transcription. We used Cas9 to retarget R2 in vitro to non-native sequences, suggesting future use as a reprogrammable RNA-based gene-insertion tool.

DOI: adg7883

Source: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg7883