一场塑造人类基因组的军备竞赛

研究显示，灵长动物基因组中的竞争性元件，在进行一场持续不断的军备竞赛，而这种竞争正是复杂基因组进化的重要动力。基因组在此基础上建立了复杂的调控网络，对每个细胞中的基因活动进行协调。

研究人员首次鉴定了控制反转录转座子的人类基因，这些基因编码的蛋白能够关闭这类转座子的活性。他们还追溯了这些抑制基因在灵长类动物中的快速演化。转座子又称为“跳跃基因”，据估计跳跃基因大约占人类基因组的一半以上，而反转录转座子是其中最常见的一种类型。反转录转座子被认为是古代病毒感染后留下的痕迹，正常情况下它们只能随着基因组进行复制。虽然这些转座子的跳跃大多是中性的，但也可能导致基因失活甚至引发癌症。在生殖细胞系中，转座子的跳跃还可能导致不育。因此，自然选择更倾向于阻止跳跃事件的发生。

研究人员发现，在漫长的进化过程中，灵长类基因组中反复出现过跳跃基因发生突变并脱离控制的情况。为此，相应的抑制基因基因也在不断的进化。研究显示，这些原本负责关闭转座子的基因，后来又在基因组中起到了其他的调控作用。

我们基因组中的基因数量与青蛙差不多，但我们的基因组更为复杂，基因调控的层次更多。这项研究为我们揭示了这些调控系统的来源，这项研究鉴定的抑制子属于KRAB锌指蛋白家族。KRAB锌指蛋白是抑制基因活性的DNA结合蛋白，它们组成了哺乳动物中最大的基因调控蛋白家族。人类基因组有四百多个基因编码KRAB锌指蛋白，其中约有170个是灵长类动物分支出来之后出现的。