一种能从动物mRNA中剪除DNA转座子的RNA剪接系统

所有基因组都包含被称为转座元件（TEs）的可移动遗传片段。当TEs整合到基因内部或附近时，往往会破坏基因功能。为限制这种破坏，生物体进化出抑制TE表达和复制的表观遗传系统，但这些系统并非绝对可靠，TEs仍占现有基因组的3%-80%。目前尚不清楚当TE沉默系统失效、TEs插入基因后，生物体是否存在保护基因免受破坏的机制。

DNA转座元件是一类典型的TEs，其转座酶编码基因两侧有反向末端重复元件（ITRs）。尽管DNA转座元件插入动植物基因后会引入提前终止密码子（PTCs），但有时不会破坏宿主基因功能，这可能与TEs从动物mRNA中不精确切除有关。本研究探索这种切除是否为宿主介导的主动过程，以保护基因免受TE破坏。

在秀丽隐杆线虫中，rsd-3基因的Tc1转座元件插入虽引入PTCs，却不影响其在RNA干扰中的功能，因Tc1可从rsd-3 mRNA中切除。纳米孔长读长测序证实，Tc1在体内能高效（90%-100%）从宿主mRNA中切除，且发生在RNA水平而非DNA水平。这种TE从mRNA中的切除被命名为SOS剪接，其特征包括：在ITRs内或附近的多个位点切除，部分产生框内mRNA，剪接位点很少是剪接体的GU-AG共识位点，且会在修复后的mRNA中留下短插入或缺失。

进一步研究表明，SOS剪接仅作用于mRNA中的DNA转座元件，且需要ITRs。ITRs的碱基配对形成双链RNA发夹结构，是触发SOS剪接的信号。通过遗传筛选，在秀丽隐杆线虫中鉴定出三个必需因子：akap-17、sut-2和caap-1，它们的哺乳动物同源物AKAP17A、MSUT2和CAAP1在人类细胞中同样参与SOS剪接。机制上，CAAP1作为桥梁连接AKAP17A和RNA连接酶RTCB，RTCB负责连接TE切除后产生的mRNA片段，该过程可能发生在核 speckles中。

SOS剪接是一种新的mRNA剪接方式，不依赖剪接体，由RNA结构（ITR发夹）导向，在秀丽隐杆线虫和人类中保守。其生物学功能是通过切除mRNA中的DNA转座元件，恢复部分TE中断基因的功能，帮助生物体在TE沉默系统失效时与TE共存。目前TE切除的具体机制（如内切酶）尚不明确，但SOS剪接为理解基因保护和RNA调控提供了新视角。