神奇的转座子

相信对大多数生命科学从业者而言，转座子应该是一种既熟悉又陌生的事物。说熟悉是因为转座子的发现是近代遗传学史上里程碑式的事件，任何一本遗传学书籍都不可能避之不谈。只要你接受过系统的遗传学教育，就应该听说过著名的“跳跃基因”和那位集智慧与美貌于一身的倔强的老太太（转座子的发现者芭芭拉·麦克林托克）的传奇故事。说不熟悉是因为如果我进一步让你介绍一下转座子，相信大多数人都会一时语塞，说不出个所以然来。

转座子的发现者 芭芭拉·麦克林托克

以前，我也和大多数人一样，当年大学课堂里学习的那点东西，早已原封不动的还给了老师。顶多还知道一点转座子可以在基因组里跳来跳去，如果跳到基因内部，会导致基因失活。除此之外，一无所知。可以说，转座子是我知识体系里的盲点。

一个机缘巧合的机会，我开始了解转座子，立刻被光怪陆离、五彩斑斓的转座子世界所吸引。原来小小的转座子在基因组中竟然有如此多样并且重要的功能。它的存在真的是大自然的杰作，让人拍案叫绝。

你知道吗？许多真核生物基因组的大部分都是由转座子组成。我们人类基因组的近一半都是转座子，而许多粮食作物基因组中转座子所占的比例就更高了，比如玉米、大麦和小麦基因组中转座子占的比例都超过了85%。有人曾经这么描述过转座子和基因组之间的关系：“基因组从出现就一直在经历一场和转座子及逆转录病毒的战争。这场战争旷日持久，血流成河。真核生物的基因组中到处是这场战争留下的疤痕。”不过，经过数万年甚至数百万年的共同进化，转座子和宿主基因组早已习惯了和平相处，甚至已经融为一体。虽然偶尔有擦枪走火的时候，但和平共处的“外交方针”不会改变。甚至，转座子还是物种演化的重要驱动力，它推动了基因组的快速扩增，为物种的演化提供了丰富的遗传变异。事实上，我们熟悉的许多生物性状都和转座子有着密不可分的关系。

相信只要学过高中生物的人，一定对孟德尔的豌豆实验印象深刻。那你一定还记得那一对黄色圆粒和绿色皱粒的豌豆，正是它们把我们引入了神奇的遗传学世界。不过，我猜你一定想不到，这样一对为人类打开遗传学大门的钥匙，竟然是转座子的杰作。其实，上述豌豆皱粒的表型正是由于一个转座子插入淀粉分支酶基因中，导致基因失活，进而影响种子中淀粉、脂类以及蛋白质的代谢所致。另外，葡萄皮颜色的变化，血橙的形成，甜瓜花性别的分化，以及番茄果实形状的变化等等，都和转座子有着千丝万缕的联系。

其实，我们所有人都应该感谢转座子。它为我们创造了一个多样的生命世界，也使我们餐桌上的食物更加丰富多彩。在接下来的一段时间里，就让我们一起进入五彩斑斓的转座子世界，共同感受大自然的鬼斧神工、变幻莫测吧。