正如我们在健康课上学到的那样，当创造新生命时，来自两个亲本的遗传物质会结合，创造出新的生命——这个生命拥有来自每个亲本的基因。您可能不知道的是，在这个过程中，还有第三个遗传元件在起作用，它像一个搭便车者，其存在和自我繁殖可能对我们所知的生命至关重要。
转座子，或称转座元件，是潜伏在我们基因组中的这些搭便车者的科学名称。这些 DNA 序列能够在基因组内移动并自我复制，有时会对宿主产生负面影响。转座子相关的突变已被归咎于血友病和某些类型的癌症。但过去十年的研究表明，我们与这些构成人类基因组很大一部分的元件的关系比以前认为的要复杂得多。转座子存在和移动引起的突变也在数千年中塑造了进化。然而，直到现在，还没有人研究过转座子如何通过在受孕后搭便车进入下一代来引发这种变化。
一项新研究首次揭示了转座子为了“跳入”未来并形成将发育成新生命的胚胎而靶向的细胞类型。理解这一过程将使我们更深入地了解转座子的功能和关系。为了探讨这个问题，卡内基科学研究所的赵张（Zhao Zhang）及其团队依赖于经常被研究的果蝇。
理论上，如果允许转座子在体内不受控制地扩散，它们会产生如此多的遗传错误，以至于我们都会死亡。但在某个时候，动物发展出了一种防御策略：一套 RNA 分子，它们限制了转座子转录自身的能力。尽管转座子有时会设法绕过这些被称为 piRNA 的防御机制，但基因组仍然相当稳定，转座子保持在原位，并且转位并不频繁。
张说，这使得追踪它们何时进行转位，特别是转位到产生下一代的细胞中——这是一个在此之前从未被问过的问题——变得很困难。
“在我们的研究中，我们试图做到的是达到单细胞分辨率，”他说，也就是说，追踪转座子在单个细胞上的移动，而不是在含有多种不同细胞的组织样本中找到它们。为了做到这一点，他们关闭了一种特定的 piRNA，并观察了当卵子从两个生殖细胞（来自每个亲本各一个）发育时，这些跳跃基因是如何移动的。
他们发现，一些跳跃的基因——称为逆转录转座子——依赖于“营养细胞”，这些细胞为发育中的卵子提供蛋白质和 RNA 等遗传物质。它们会搭乘这些物质中的一部分进入卵子，然后将自己转位到卵子 DNA 中，频率可达数百甚至数千次。
这项研究为转座子的奇特世界及其如何成为我们进化中如此持久的一部分提供了新的见解。康奈尔大学分子生物学家 Cedric Feschotte（未参与此研究）说：“它揭示了转座子复杂的生命。” 当然，还有更多工作要做，但这项新研究揭示了这些遗传搭便车者用来继续前进的优雅策略。
