唯一剩下的自主“跳跃基因”只能在细胞分裂时聚集成大簇，而后附着并缝合一份自己的副本到DNA中。
病毒已知利用它们入侵的人类细胞的遗传机制来复制自己。在这一过程中，病毒在人的遗传物质（基因组）中留下残余。类似病毒的插入物，称为“可转移元素”，是比病毒更简单的遗传物质片段，它们同样利用宿主细胞的机制进行复制。
几乎所有这些插入元素随着时间的推移被我们的细胞防御机制静默，但有少数，被称为“跳跃基因”，仍能像病毒一样在人体基因组中移动。其中一个，称为长散在核元素1（LINE-1），仍然能够自行移动。
作为一种表现得像逆转录病毒HIV的元素类型，LINE-1“逆转录转座子”首先复制成RNA分子，RNA是与DNA配对的遗传物质，然后RNA LINE-1副本被转回DNA，放置在基因组的一个新位置。通过这种方式，逆转录转座子每次移动时向人类基因组添加代码，这解释了为什么50万个LINE-1重复现在代表了人类基因组“惊人的”20%。这些重复推动基因组进化，但当LINE-1随机跳入重要基因或像病毒那样触发免疫反应导致炎症时，也可能导致神经系统疾病、癌症和衰老。
然而，要复制自己，LINE-1必须进入每个细胞的细胞核，这是容纳DNA的内屏障。现在一项新研究于5月2日在《科学进展》杂志上在线发布，揭示了LINE-1在细胞不断分裂成两个细胞时，细胞核短暂打开的时刻与细胞DNA结合的情况。研究团队发现，在这些时刻，LINE-1 RNA利用这些机会，与它编码的两种蛋白质之一ORF1p集结成簇，紧紧绑定DNA，直到细胞分裂后细胞核重新形成。
由纽约大学朗戈健康中心和德国路德维希-马克西米利安大学慕尼黑基因中心的研究人员领导的这项工作具体揭示，LINE-1只有在ORF1p（可以与RNA、DNA及自身以链接副本称为多聚体结合）聚集成数百个分子的簇时才能结合DNA。随着更多的ORF1p分子的累积，它们最终包裹住LINE-1 RNA，从而使整个簇可以附着在DNA上。
“我们的研究提供了重要的见解，揭示了一个占据了人类DNA的大部分的遗传元素是如何成功入侵细胞核以复制自己的，”纽约大学格罗斯曼医学院生物化学与分子药理学系及系统遗传学研究所的副教授Liam J. Holt博士说。“这些关于LINE-1插入后面精确机制的发现为未来设计防止LINE-1复制的疗法奠定了基础。”
该研究还表明，LINE-1凝聚体作为一种运输载体，使其RNA接近DNA上适合插入的序列（富含脱氧腺苷酸和脱氧胸苷酸的碱基），研究作者表示。LINE-1被认为被包裹在其凝聚体中，能够避开细胞有害的防御机制，这些机制在有丝分裂过程中将大颗粒排除在细胞核外以防病毒。
“LINE-1凝聚体有一个显著特点，即它们的DNA结合能力仅在凝聚体中ORF1p副本与RNA的比例足够高时才会出现，”Holt博士补充道。“未来，我们将关注其他凝聚体在其成分比例变化时是否会经历功能变化。”
除了Holt博士，研究的首位作者还包括纽约大学格罗斯曼医学院及其系统遗传学研究所的研究生Farida Ettefa，以及德国路德维希-马克西米利安大学慕尼黑基因中心的Sarah Zernia。此外，研究作者还包括来自路德维希-马克西米利安大学慕尼黑的Cas Koeman、Joëlle Deplazes-Lauber、Marvin Freitag及共同资深作者Johannes Stigler。该研究得到了LMU-NYU研究合作计划的支持。
