转座子:基因组里那些会「跳」的序列
人类基因组有一半以上的序列来自转座子——能在染色体上改变位置的 DNA 片段。它们曾被叫作垃圾 DNA,后来被发现参与调控、被宿主征用成功能基因,而 2026 年的一项研究显示,有的转座子当了四千万年「正经基因」,仍然保留着跳跃的能力。
本节你将能
- 说清转座子是什么,以及它与普通基因的区别
- 区分 DNA 转座子与逆转座子两种移动方式
- 解释为什么「转座子一旦变成功能基因就不能再跳」这个说法在 2026 年被推翻
直觉模型
把基因组想成一本被反复传抄的手稿。绝大多数段落各安其位,但有那么一些段落,抄写时会自己复制一份,插到别的地方去。转座子(transposon)就是这类会挪窝的序列。

图1:Alu 元件的结构示意,核心序列两侧是短重复序列。Alu 是最典型的逆转座子之一,BC200 正源自它
芭芭拉·麦克林托克(Barbara McClintock)在二十世纪四十年代末从玉米的籽粒斑点里读出了这套机制,当时几乎没人相信基因会移动。三十多年后,她拿到了诺贝尔奖。
两种移动方式
DNA 转座子走的是剪切—粘贴:序列从原位置切下来,插到新位置,总数不增加。
逆转座子走的是复制—粘贴:先转录成 RNA,再由 逆转录酶抄回 DNA 插进新位点,原来的那份留在原地,所以在基因组里越积越多。人类基因组里的 LINE-1(L1) 和 Alu 都属于这一类。
人类基因组超过一半的序列源自转座子,但绝大多数早已失去移动能力,只剩残骸。此前确认仍能活跃跳动的只有 L1、Alu 和 SVA 三类。
被「征用」的转座子
演化常做的事不是从零设计,而是回收旧零件。有些转座子序列被宿主改造成了有用的基因——比如参与神经元蛋白质合成调控的 BC200,就源自一个古老的 Alu 元件,在约四千万年前的类人猿祖先里被「收编」。
教科书长期给出的说法是:转座子一旦完成功能化,就会彻底丧失转座能力,因为移动会破坏它承担的新职责。2026 年 9 月发表于《科学》的一项工作给出了反例:BC200 在当了四千万年功能基因之后,仍在人类群体中产生新的插入,甚至把拷贝「送」进了感染人类的痘病毒基因组。这条线索说明,功能与移动之间的取舍没有那么绝对。
核心要点
- 转座子是可移动的 DNA 序列,人类基因组逾半数序列源自它们
- DNA 转座子剪切—粘贴,逆转座子复制—粘贴(L1、Alu 属后者)
- 活跃的转座子是新遗传变异的来源,也可能导致疾病
- 转座子可被宿主征用为功能基因;功能化不等于彻底丧失移动能力