来源：iNature（ID：Plant_ihuman）
真核基因组包含来自整合病毒和移动遗传元件的驯化基因。其中包括长末端重复 (LTR) 逆转录转座子和逆转录病毒的衣壳蛋白（称为 Gag）的同源物。在整个进化过程中，逆转录病毒和逆转录元件已将其遗传密码插入哺乳动物基因组中。尽管这些整合的病毒样序列中的许多对基因组完整性构成威胁，但有些已被哺乳动物细胞重组以在发育中发挥重要作用。
2021年8月20日，博德研究所张锋团队在Science在线发表题为“Mammalian retrovirus-like protein PEG10 packages its own mRNA and can be pseudotyped for mRNA delivery”的研究论文，该研究发现其中一种逆转录病毒样蛋白 PEG10 直接与细胞外病毒样衣壳结合并分泌其自身的 mRNA。然后将这些病毒样颗粒用融合剂进行假型化，以将功能性 mRNA 货物传递给哺乳动物细胞。这可能为基于 RNA 的基因治疗提供内源性载体。
另外，2021年3月25日，博德研究所张锋团队在Cell在线发表题为“Dual modes of CRISPR-associated transposon homing”的研究论文，该研究发现了CAST V-K和I-B两种系统不同的转座模式：（1）crRNA引导的转座和（2）CRISPR阵列独立的归巢。该研究显示了不同的CAST系统利用不同的分子机制来靶向其归巢位点。V-K型CAST系统使用短的，离域的crRNA进行RNA引导的归巢，而I-B CAST型系统包含两个不同的靶选择蛋白，使用TniQ进行RNA引导的DNA转座，并使用TnsD进行归巢到附着位点。这些发现阐明了CAST系统生命周期中的关键步骤，并突出了介导转座子归巢的分子机制的多样性（点击阅读）。
2020年11月27日，博德研究所的Paola Arlotta、张锋、Aviv Regev及Xin Jin等在Science在线发表题为“In vivo Perturb-Seq reveals neuronal and glial abnormalities associated with autism risk genes”的研究论文，该研究应用了一种可扩展的遗传筛选方法，体内Perturb-Seq，功能上评估了35个自闭症谱系障碍/神经发育延迟（ASD / ND）从头开始丧失功能的风险基因。使用CRISPR-Cas9，该研究在子宫内发育中的小鼠大脑内的库中的这些风险基因中引入了移码突变，然后对产后大脑中受干扰的细胞进行单细胞RNA测序。该研究从神经元和神经胶质细胞分类中鉴定了细胞类型特异性和进化保守的基因模块。总之，体内Perturb-Seq可以用作大型基因组的系统遗传研究的可扩展工具，以揭示其在复杂组织中单细胞分辨率下的细胞内在功能（点击阅读）。
2020年9月16日，张锋团队在新英格兰医学期刊（NEJM）发表题为：Detection of SARS-CoV-2 with SHERLOCK One-Pot Testing的文章，张锋团队公布了升级版基于SHERLOCK技术的新冠病毒检测流程——STOPCovid.V2。升级版的STOPCovid.V2在原有基础上更进一步，在样本制备的过程中通过加入磁珠富集样本中的RNA，从而通过提高PCR反应的起始RNA数量，进一步提高了STOPCovid.V2的检测灵敏度。此外，2.0版还精简了磁珠富集RNA的操作步骤，去除了乙醇清洗和洗脱过程，让整个RNA富集过程不超过15分钟。最后，研究团队进行了一项双盲检测，对202个新冠病毒阳性和200个新冠病毒阴性鼻咽拭子样本的检测结果表明，STOPCovid.V2能够达到93.1%的灵敏度和98.5%的特异性。且阳性样本只需15-45分钟就能获得结果（点击阅读）。
2020年8月28日，博德研究所张锋团队在Science在线发表题为“Diverse enzymatic activities mediate antiviral immunity in prokaryotes”的研究论文，该研究通过系统的防御基因预测和异源重组，发现29种广泛的抗病毒基因盒，共同存在于32％的所有已测序细菌和古细菌基因组中，它们介导了针对特定噬菌体的保护。这些系统结合了以前没有参与抗病毒防御的酶促活性，包括RNA编辑和卫星DNA合成逆转录。此外，该研究在计算上预测了仍有待鉴定的各种其他推定防御基因。这些结果突出了微生物对病毒使用的大量分子功能。该研究对于理解自然微生物种群中的抗病毒抗性和宿主病毒相互作用以及技术应用（例如开发抗菌治疗剂，核酸编辑，分子检测和靶向细胞破坏）具有广泛的意义（点击阅读）。
2020年3月17日，博德研究所张锋团队在Molecular Cell在线发表题为“Highly Parallel Profiling of Cas9 Variant Specificity”的研究论文，该研究该研究描述了基于标签的标签整合位点测序（TTISS）方法，这是一种有效的，可扩展的分析双链断裂（DSB）的方法。该研究将其并行应用于跨59个靶标的8个Cas9变体。此外，该研究生成了成千上万个其他Cas9变体，并筛选了具有增强的特异性和活性的变体，从而确定了LZ3 Cas9，这是一种具有唯一+1插入模式的高特异性变体。总之，这项全面的比较揭示了Cas9活性和特异性之间的一般权衡，并提供了有关+1插入产生频率的信息，这对纠正移码突变具有影响（点击阅读）。
超过 8% 的人类基因组由源自长末端重复 (LTR) 逆转录元件的序列组成，包括逆转录病毒，这些序列在整个进化过程中已整合到哺乳动物基因组中。逆转录病毒和逆转录转座子具有许多共同的机制特征，包括核心结构基因（称为gag）；然而，尽管逆转录转座子在细胞内复制，但逆转录病毒获得包膜 (env) 基因已实现细胞间复制。
大多数内源性逆转录元件已经失去了它们的原始功能，但它们的一些基因已被招募用于正常哺乳动物生理学中的多种作用。例如，融合合胞素（syncytins）是从逆转录病毒 env 蛋白进化而来的。gag 同源物 Arc 形成衣壳并据报道转移 mRNA，参与记忆巩固并调节皮肤炎症。
另一种 gag 同源物，LTR 逆转录转座子衍生的蛋白质 PEG10，据报道可结合 RNA 并形成衣壳，参与哺乳动物胎盘的形成。这些例子提出了一种可能性，即哺乳动物基因组中编码的逆转录因子衍生蛋白质可用于转移特定的核酸，为细胞间通讯提供潜在的可编程机制。
该已经确定了几种哺乳动物 Gag 同源物，它们形成病毒样颗粒和一种 LTR 逆转录转座子同源物 PEG10，它优先结合并促进其自身信使 RNA (mRNA) 的囊泡分泌。该已经发现 PEG10 的 mRNA 货物可以通过将感兴趣的基因与 Peg10 的非翻译区侧翼进行重编程。 利用这种可重编程性，该已经通过设计小鼠和人类 PEG10 来包装、分泌和递送特定的 RNA，开发了用于细胞递送 (SEND) 的选择性内源性衣壳化货物。 总之，这些结果表明 SEND 是一个模块化平台，适合开发为一种有效的治疗递送方式。
参考消息：
https://science.sciencemag.org/content/373/6557/882
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