• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

R2 反转录转座子 N 端结构域的保守和分歧的 DNA 识别特异性和功能。

Conserved and divergent DNA recognition specificities and functions of R2 retrotransposon N-terminal domains.

机构信息

Department of Molecular and Cell Biology, University of California at Berkeley, Berkeley, CA 94720, USA.

Department of Molecular and Cell Biology, University of California at Berkeley, Berkeley, CA 94720, USA.

出版信息

Cell Rep. 2024 May 28;43(5):114239. doi: 10.1016/j.celrep.2024.114239. Epub 2024 May 15.

DOI:10.1016/j.celrep.2024.114239
PMID:38753487
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11204384/
Abstract

R2 non-long terminal repeat (non-LTR) retrotransposons are among the most extensively distributed mobile genetic elements in multicellular eukaryotes and show promise for applications in transgene supplementation of the human genome. They insert new gene copies into a conserved site in 28S ribosomal DNA with exquisite specificity. R2 clades are defined by the number of zinc fingers (ZFs) at the N terminus of the retrotransposon-encoded protein, postulated to additively confer DNA site specificity. Here, we illuminate general principles of DNA recognition by R2 N-terminal domains across and between clades, with extensive, specific recognition requiring only one or two compact domains. DNA-binding and protection assays demonstrate broadly shared as well as clade-specific DNA interactions. Gene insertion assays in cells identify the N-terminal domains sufficient for target-site insertion and reveal roles in second-strand cleavage or synthesis for clade-specific ZFs. Our results have implications for understanding evolutionary diversification of non-LTR retrotransposon insertion mechanisms and the design of retrotransposon-based gene therapies.

摘要

R2 非长末端重复(non-LTR)逆转录转座子是多细胞真核生物中分布最广泛的移动遗传元件之一,在人类基因组中转基因补充方面具有应用前景。它们以极高的特异性将新的基因拷贝插入到 28S 核糖体 DNA 的保守位点中。R2 进化枝是通过逆转录转座子编码蛋白 N 端的锌指(ZF)数量来定义的,据推测这些锌指可以累加赋予 DNA 位点特异性。在这里,我们阐明了 R2 N 端结构域在不同进化枝之间和之内的 DNA 识别的一般原则,广泛的特异性识别仅需要一个或两个紧凑的结构域。DNA 结合和保护实验证明了广泛共享的以及进化枝特异性的 DNA 相互作用。细胞中的基因插入实验确定了靶位点插入所必需的 N 端结构域,并揭示了对于特定进化枝的 ZF 的第二链切割或合成的作用。我们的结果对于理解非 LTR 逆转录转座子插入机制的进化多样化以及基于逆转录转座子的基因治疗的设计具有重要意义。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/7ca04fbece25/nihms-2000508-f0008.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/8cee8b09d662/nihms-2000508-f0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/5205b03cf150/nihms-2000508-f0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/1d26a72f209d/nihms-2000508-f0004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/d7593041431c/nihms-2000508-f0005.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/e9a4e1e62895/nihms-2000508-f0006.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/a4fd57cdc38e/nihms-2000508-f0007.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/7ca04fbece25/nihms-2000508-f0008.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/8cee8b09d662/nihms-2000508-f0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/5205b03cf150/nihms-2000508-f0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/1d26a72f209d/nihms-2000508-f0004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/d7593041431c/nihms-2000508-f0005.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/e9a4e1e62895/nihms-2000508-f0006.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/a4fd57cdc38e/nihms-2000508-f0007.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e3a7/11204384/7ca04fbece25/nihms-2000508-f0008.jpg

相似文献

1
Conserved and divergent DNA recognition specificities and functions of R2 retrotransposon N-terminal domains.R2 反转录转座子 N 端结构域的保守和分歧的 DNA 识别特异性和功能。
Cell Rep. 2024 May 28;43(5):114239. doi: 10.1016/j.celrep.2024.114239. Epub 2024 May 15.
2
Identification of rDNA-specific non-LTR retrotransposons in Cnidaria.刺胞动物门中核糖体DNA特异性非长末端重复逆转座子的鉴定
Mol Biol Evol. 2006 Oct;23(10):1984-93. doi: 10.1093/molbev/msl067. Epub 2006 Jul 26.
3
Targeting novel sites: The N-terminal DNA binding domain of non-LTR retrotransposons is an adaptable module that is implicated in changing site specificities.靶向新位点:非长末端重复逆转录转座子的N端DNA结合结构域是一个适应性模块,与位点特异性的改变有关。
Mob Genet Elements. 2011 Sep;1(3):169-178. doi: 10.4161/mge.1.3.18453. Epub 2011 Sep 1.
4
Structure and sequence at an RNA template 5' end influence insertion of transgenes by an R2 retrotransposon protein.RNA 模板 5' 端的结构和序列影响 R2 反转录转座子蛋白插入转基因。
RNA. 2024 Aug 16;30(9):1227-1245. doi: 10.1261/rna.080031.124.
5
Identification of the endonuclease domain encoded by R2 and other site-specific, non-long terminal repeat retrotransposable elements.R2及其他位点特异性、非长末端重复逆转座元件所编码的核酸内切酶结构域的鉴定。
Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 Jul 6;96(14):7847-52. doi: 10.1073/pnas.96.14.7847.
6
Independently derived targeting of 28S rDNA by A- and D-clade R2 retrotransposons: Plasticity of integration mechanism.A 类和 D 类 R2 逆转座子对 28S rDNA 的独立衍生靶向:整合机制的可塑性
Mob Genet Elements. 2011 May;1(1):29-37. doi: 10.4161/mge.1.1.16485.
7
Role of the Bombyx mori R2 element N-terminal domain in the target-primed reverse transcription (TPRT) reaction.家蚕R2元件N端结构域在靶标引发逆转录(TPRT)反应中的作用。
Nucleic Acids Res. 2005 Nov 10;33(20):6461-8. doi: 10.1093/nar/gki957. Print 2005.
8
Characterization of SR3 reveals abundance of non-LTR retrotransposons of the RTE clade in the genome of the human blood fluke, Schistosoma mansoni.SR3的特征揭示了人类血吸虫曼氏血吸虫基因组中RTE进化枝非LTR反转录转座子的丰富性。
BMC Genomics. 2005 Nov 4;6:154. doi: 10.1186/1471-2164-6-154.
9
Long-term inheritance of the 28S rDNA-specific retrotransposon R2.28S rDNA特异性逆转录转座子R2的长期遗传
Mol Biol Evol. 2005 Nov;22(11):2157-65. doi: 10.1093/molbev/msi210. Epub 2005 Jul 13.
10
R2 and Non-Site-Specific R2-Like Retrotransposons of the German Cockroach, .德国蟑螂中的 R2 和非特异性 R2 样逆转录转座子。
Genes (Basel). 2020 Oct 15;11(10):1202. doi: 10.3390/genes11101202.

引用本文的文献

1
Lineage-Specific Evolution, Structural Diversity, and Activity of R2 Retrotransposons in Animals.动物中R2反转录转座子的谱系特异性进化、结构多样性及活性
bioRxiv. 2025 May 9:2025.05.05.652312. doi: 10.1101/2025.05.05.652312.
2
Biology and utilization of R2 retrotransposons.R2反转录转座子的生物学特性与应用
RNA Biol. 2025 Dec;22(1):1-8. doi: 10.1080/15476286.2025.2521890. Epub 2025 Jun 25.
3
Structures of vertebrate R2 retrotransposon complexes during target-primed reverse transcription and after second-strand nicking.脊椎动物R2逆转录转座子复合体在靶标引发的逆转录过程中及第二链切口后的结构。

本文引用的文献

1
Harnessing eukaryotic retroelement proteins for transgene insertion into human safe-harbor loci.利用真核逆转录元件蛋白将转基因插入人类安全位点。
Nat Biotechnol. 2025 Jan;43(1):42-51. doi: 10.1038/s41587-024-02137-y. Epub 2024 Feb 20.
2
Structural RNA components supervise the sequential DNA cleavage in R2 retrotransposon.结构 RNA 成分在 R2 反转录转座子中顺序调控 DNA 切割。
Cell. 2023 Jun 22;186(13):2865-2879.e20. doi: 10.1016/j.cell.2023.05.032. Epub 2023 Jun 9.
3
Structure of the R2 non-LTR retrotransposon initiating target-primed reverse transcription.
Sci Adv. 2025 Jun 20;11(25):eadu5533. doi: 10.1126/sciadv.adu5533.
4
Structures of vertebrate R2 retrotransposon complexes during target-primed reverse transcription and after second strand nicking.脊椎动物R2反转录转座子复合物在靶标引发的逆转录过程中及第二链切口后的结构。
bioRxiv. 2024 Nov 20:2024.11.11.623112. doi: 10.1101/2024.11.11.623112.
5
Structure and sequence at an RNA template 5' end influence insertion of transgenes by an R2 retrotransposon protein.RNA 模板 5' 端的结构和序列影响 R2 反转录转座子蛋白插入转基因。
RNA. 2024 Aug 16;30(9):1227-1245. doi: 10.1261/rna.080031.124.
R2 非长末端重复序列反转录转座子起始靶标引物反转录的结构。
Science. 2023 Apr 21;380(6642):301-308. doi: 10.1126/science.adg7883. Epub 2023 Apr 6.
4
Transposable element-mediated rearrangements are prevalent in human genomes.转座元件介导的重排在人类基因组中普遍存在。
Nat Commun. 2022 Nov 19;13(1):7115. doi: 10.1038/s41467-022-34810-8.
5
Structural dynamics of DNA strand break sensing by PARP-1 at a single-molecule level.DNA 链断裂感应的结构动力学研究:PARP-1 在单分子水平上的作用。
Nat Commun. 2022 Nov 2;13(1):6569. doi: 10.1038/s41467-022-34148-1.
6
ColabFold: making protein folding accessible to all.ColabFold:让蛋白质折叠变得人人可用。
Nat Methods. 2022 Jun;19(6):679-682. doi: 10.1038/s41592-022-01488-1. Epub 2022 May 30.
7
Search and sequence analysis tools services from EMBL-EBI in 2022.2022 年 EMBL-EBI 的搜索和序列分析工具服务。
Nucleic Acids Res. 2022 Jul 5;50(W1):W276-W279. doi: 10.1093/nar/gkac240.
8
Twelve years of SAMtools and BCFtools.SAMtools 和 BCFtools 十二年。
Gigascience. 2021 Feb 16;10(2). doi: 10.1093/gigascience/giab008.
9
Array programming with NumPy.使用 NumPy 进行数组编程。
Nature. 2020 Sep;585(7825):357-362. doi: 10.1038/s41586-020-2649-2. Epub 2020 Sep 16.
10
UCSF ChimeraX: Structure visualization for researchers, educators, and developers.UCSF ChimeraX:面向研究人员、教育工作者和开发者的结构可视化工具。
Protein Sci. 2021 Jan;30(1):70-82. doi: 10.1002/pro.3943. Epub 2020 Oct 22.