直到最近，人们对转座因子如何促进基因调控的了解还很少。这些是可自我复制并在基因组中扩散的小片段DNA。尽管它们构成了人类基因组的近一半，但它们经常被忽略，通常被认为是“无用的垃圾”，在细胞活性中的作用很小(如果有的话)。密歇根大学医学院的Adam Diehl，Ningxin Ouyang和Alan Boyle以及UM 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中起着重要作用，并具有促进对遗传进化的理解的意义。 。

转座因子在细胞周围移动，与以前的想法不同，本文的作者发现，转座因子进入不同的位置时，有时会改变DNA链在3D空间中相互作用的方式，从而改变3D基因组的结构。看来，基因组中3D接触的三分之一实际上源自转座因子，导致这些区域对循环变异的巨大贡献，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称为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，进而劫持现有基因组结构以在基因组中形成新的3D接触。作者表明，这些通常会形成可变环，从而影响细胞中的调节活性和基因表达。这些发现在人细胞和小鼠细胞中观察到，表明转座因子如何促进种内变异和种间差异，并将指导包括基因调控，调控进化，环状差异和转座因子生物学等领域的进一步研究。

为了简化这项工作，作者开发了一个软件MapGL，用于跟踪跨物种的短基因序列的实际得失。例如，存在于最共同祖先中的序列可能已经丢失了某个位置，或者相反，可能在共同祖先中不存在，但后来在人类基因组中获得了。MapGL可以预测物种之间结构变异的进化影响，并使这类分析更容易获得。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，表明序列的增减过程解释了人与小鼠之间CTCF结合的许多差异。

具有计算机科学和分子生物学背景的Alan Boyle解释说，他一直对基因调控感兴趣。“这就像一个复杂的电路：通过改变基因组的三维结构来扰动基因调控，可能会产生截然不同的结果。”

对于亚当·代尔(Adam Diehl)，这项研究延续了从1800年代后期开始的重大发现，当时科学家首次通过显微镜观察了染色体的形状。他们观察到细胞之间的形状差异，并注意到母细胞和子细胞之间的细胞核形状保持相同。几十年后，在他的母校康奈尔大学发现了​​转座因子：跳跃的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相似了，无法解释物种之间的差异，因此科学重点转移到了基因的使用方式上。对于Diehl来说：“能够综合所有这些知识，并为物种进化的故事的下一步发展做出贡献，真是令人兴奋。”

该研究团队将进一步研究转座因子对3D基因组的影响，但这次特别关注单个人口样本而不是跨物种。下一步将包括使用一种新的测序方法进行实验性后续研究，该方法能够识别在整个人群中可变的转座因子插入。该方法是与密歇根大学医学院的Ryan Mills实验室合作开发的。预期下一个结果将进一步了解可转座元件的调控作用，并可能应用于神经退行性疾病。