轉(zhuǎn)座子（Transposable elements，TEs）是真核生物基因組的主要組成部分，也是遺傳變異的重要來源。然而，不同物種間，同一物種的不同群體間，不同個(gè)體間，甚至不同細(xì)胞間，轉(zhuǎn)座子的數(shù)量往往都存在顯著的差異。因此，“轉(zhuǎn)座子數(shù)量之謎”（TE abundance enigma）是一個(gè)基礎(chǔ)但也是更本質(zhì)的生物學(xué)問題，能為理解轉(zhuǎn)座子的作用提 供關(guān)鍵視角和理論框架。

近日，中國科學(xué)院植物研究所郭亞龍研究組受邀在國際權(quán)威期刊Trends in Genetics上在線發(fā)表了題為“The enigma of transposable element abundance: lessons from Arabidopsis”的長篇綜述，該文章全面總結(jié)歸納了驅(qū)動(dòng)“轉(zhuǎn)座子數(shù)量之謎”的多種因素，且對未來的研究方向進(jìn)行了深入地思考，為轉(zhuǎn)座子的研究提供了新的視角和新的方向。

該綜述首先闡述了轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座具有“雙刃劍”屬性，既能促進(jìn)適應(yīng)性進(jìn)化，也能對宿主產(chǎn)生有害影響?；谵D(zhuǎn)座子在基因組上的分布，群體中的頻譜，以及適合度分布三個(gè)方面的證據(jù)表明其有害性。其次，該文章重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了遺傳漂變、群體歷史、轉(zhuǎn)座速率、重組率、連鎖選擇和“搭便車”效應(yīng)對轉(zhuǎn)座子數(shù)量變化的影響。在此基礎(chǔ)上，文章進(jìn)一步總結(jié)了遺傳、表觀和環(huán)境因素如何調(diào)控轉(zhuǎn)座子的沉默與激活，最終導(dǎo)致其數(shù)量差異。最后，該綜述將視角聚焦至能夠逃脫宿主抑制、重激活的轉(zhuǎn)座子，這些轉(zhuǎn)座子被稱為活躍性轉(zhuǎn)座子（active TEs），活躍性轉(zhuǎn)座子也是轉(zhuǎn)座子數(shù)量差異最主要的貢獻(xiàn)者之一，文章系統(tǒng)地總結(jié)了活躍性轉(zhuǎn)座子的特點(diǎn)，并深入探討了其鑒定方法以及未來的應(yīng)用潛力。

綜上，該綜述圍繞“為什么不同物種、群體或個(gè)體的轉(zhuǎn)座子數(shù)量有差異”這一核心問題，以模式植物擬南芥為主線，并與其他代表性物種（水稻、果蠅和人類等）進(jìn)行比較，從群體遺傳、遺傳調(diào)控、表觀修飾、環(huán)境響應(yīng)和活躍性轉(zhuǎn)座子等多個(gè)維度，系統(tǒng)解析了“轉(zhuǎn)座子數(shù)量之謎”的形成機(jī)制，既具有模式生物研究的深度，又體現(xiàn)出跨物種歸納的廣度，為轉(zhuǎn)座子的理解和應(yīng)用指出了新的視角和新的方向。

“轉(zhuǎn)座子數(shù)量之謎”。A. 轉(zhuǎn)座子的有害性和有益性；B. 決定轉(zhuǎn)座子最終命運(yùn)的群體過程；C. 轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座的調(diào)控因素；D. 活躍性轉(zhuǎn)座子的表征、鑒定方法以及應(yīng)用。

中國科學(xué)院植物研究所博士生楊龍龍為該論文的第一作者，郭亞龍研究員為通訊作者，碩士研究生李屹和助理研究員牛小敏也參與了該工作。該工作得到了國家自然科學(xué)基金與國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目資助。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.tig.2025.12.007