直到最近，人们对转座因子如何参与基因调控知之甚少。这些DNA片段可以自我复制并在基因组中扩散。尽管它们构成了人类基因组的近一半，但它们经常被忽视，通常被认为是“无用的垃圾”，在细胞的活动中即使有作用，也起不到什么作用。密歇根大学医学院的Adam Diehl、Ningxin Ouyang和Alan Boyle以及密歇根大学RNA生物医学中心的成员进行的一项新研究表明，转座因子在调节基因表达方面发挥着重要作用，这对促进对遗传进化的理解具有重要意义。

　　转座因子在细胞内移动，与之前的想法不同，这篇论文的作者发现，当转座因子到达不同的位置时，有时会改变DNA链在三维空间中的相互作用方式，从而改变三维基因组的结构。似乎基因组中三分之一的三维接触实际上起源于转座元件，导致这些区域对环变异的巨大贡献，并证明了它们在遗传表达和进化中的重要作用。

　　决定3D结构的主要成分是一种叫做CTCF的蛋白质。这项研究特别关注转座因子如何创建新的CTCF位点，进而劫持现有的基因组结构，在基因组中形成新的3D接触。作者表明，这些通常会产生可变的循环，可以影响细胞中的调节活性和基因表达。这些发现是在人类细胞和小鼠细胞中观察到的，显示了转座因子如何促进种内变异和种间分化，并将指导在基因调控、调控进化、环分化和转座因子生物学等领域的进一步研究工作。

　　为了简化这项工作，作者开发了一个软件MapGL，用于追踪物种间短基因序列的物理增益和损失。例如，存在于最共同祖先身上的一个序列可能在某个地方丢失了，或者相反，可能在共同祖先身上缺失，但后来在人类基因组中获得了。MapGL能够预测物种间结构变化的进化影响，并使这类分析更容易实现。在本文中，他们的输入是一组CTCF结合位点，这些位点被MapGL标记，以表明序列的获得/丢失过程解释了人类和小鼠之间CTCF结合的许多差异。

　　拥有计算机科学和分子生物学背景的Alan Boyle解释说，他一直对基因调控很感兴趣。

　　对亚当·迪尔来说，这项研究延续了19世纪末开始的伟大发现，当时科学家们第一次通过显微镜观察染色体的形状。他们观察了细胞之间的形状差异，并注意到细胞核内的形状在母细胞和子细胞之间保持不变。几十年后，转座因子在他的母校康奈尔大学被发现:跳跃基因可以改变玉米植株的表型。在20世纪70年代，由于人类和黑猩猩之间的基因太过相似，无法解释物种之间的差异，科学的焦点转移到了如何使用这些基因上。对于Diehl来说，“能够综合所有这些知识，并为物种进化的下一步做出贡献，这是非常令人兴奋的。”

　　该研究小组将进一步研究转座因子对3D基因组的影响，但这次他们对单个人类群体样本而不是跨物种样本特别感兴趣。接下来的步骤将包括使用一种新的测序方法进行后续实验，这种方法能够识别跨人群可变的转座因子插入。这种方法是与密歇根大学医学院的瑞恩·米尔斯实验室合作开发的。预计接下来的结果将进一步了解转座因子的调节作用，并可能应用于神经退行性疾病。