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归巢内切酶是自私遗传元件，能够驱动其自身编码序列的动员，并且常常与周围内含子协同发生。归巢内切酶基因通常呈现出一种生命周期：在侵入宿主基因组靶位点后逐渐积累使其失活的突变，最终导致其从基因组中被移除。 我们鉴定了数百个新的HEG，并确定了其行为与活性的分布。约有10%的HEG可表达为正确折叠且具有功能的蛋白质，能够切割可预测的DNA靶位点。另有约20%的HEG表现出显著的表达，但几乎没有或完全没有切割活性；其余HEG则表现出严重降低的表达水平。尽管大多数HEG中普遍存在削弱功能的突变，祖先序列重建仍获得了表达和稳定性均有所改善的内切酶。 其中一种重建体对应于一个假设节点，位于能够切割独特靶位点的高度分化HEs之前；该重建体能够结合但不能切割这些现代内切酶各自的靶位点。相反，它能够切割一种代表这些现代DNA靶位点杂合体的DNA序列，同时表现出与先前表征的HEs相似的特异性谱。其与DNA结合状态下的晶体结构进一步丰富了我们对归巢内切酶在进化过程中其DNA接触表面和残基如何发生迁移与重排的理解，而这种变化最终导致其作用于新的靶位点。
现代归巢核酸内切酶及其重建祖先的活性、分化与进化性退化 | bioRxiv
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现代归巢核酸内切酶及其重建祖先的活性、分化与进化性退化
Juliana C Young， Abigail R. Lambert， Janet M Young， Lindsey A. Doyle， Miriam Silverstein， David R. Edgell， Barry L. Stoddard
doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.13.738334
Juliana C Young 1 Fred Hutchinson Cancer Center； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本作品依据 CC-BY 4.0 国际许可协议提供。
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发布于 2026 年 7 月 14 日。
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现代归巢核酸内切酶及其重建祖先的活性、分化与进化性退化
Juliana C Young， Abigail R. Lambert， Janet M Young， Lindsey A. Doyle， Miriam Silverstein， David R. Edgell， Barry L. Stoddard
bioRxiv 2026.07.13.738334； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.13.738334
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现代归巢核酸内切酶及其重建祖先的活性、分化与进化性退化
Juliana C Young， Abigail R. Lambert， Janet M Young， Lindsey A. Doyle， Miriam Silverstein， David R. Edgell， Barry L. Stoddard
bioRxiv 2026.07.13.738334； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.13.738334
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.13.738334v1?rss=1
🏷️ 归巢内切酶 祖先序列重建 蛋白质进化 DNA切割特异性 结构生物学