科学家们对KRAB型锌指蛋白进行了大量密切的研究，试图理解它在基因组里的众多调控功能。KRAB型锌指蛋白涉及跳跃基因的阻遏的观点并非新颖——其它研究人员进行的先前研究已经显示这类蛋白抑制了老鼠胚胎干细胞里的跳跃基因。但在此之前尚未有科学家证实相同的过程也会发生在人体细胞内。

加州大学圣克鲁斯分校的科学家小组发明了一种新颖的试验方法，以测试一个特定的KRAB型锌指蛋白是否会阻遏特定的跳跃基因。研究第一作者博士后研究员弗兰克·雅各布(Frank Jacobs)和研究生大卫·格林伯格(David Greenberg)提出了测试非灵长类动物细胞里的灵长类动物逆转录转座子的方法，这主要是利用包含单个人体染色体的老鼠胚胎干细胞来实现。在老鼠细胞环境里，在灵长类动物细胞里被阻遏的跳跃基因变得活跃。然后格林伯格发明新的试验方法，以测试在老鼠细胞环境里单个KRAB型锌指蛋白关闭一个灵长类动物跳跃基因的能力。

“我们在老鼠细胞内进行测试是因为它们缺少所有灵长类动物KRAB型锌指蛋白，因此当你将灵长类动物逆转录转座子放进老鼠细胞里，它们立即变得活跃起来。” 萨拉马说道。结果显示两个名为ZNF91 和ZNF93的人体蛋白会结合并抑制两个主要的逆转录转座子类型(名为SVA和L1PA)，这两种转座子在灵长类动物细胞里是活跃的。助理研究科学家本尼迪克特·佩特(Benedict Paten)指导研究生颜阮(Ngan Nguyen)对灵长类基因组进行了细致分析，包括古代基因组的重建，结果显示800至1200万年前ZNF91经历了结构改变从而导致它可以抑制SVA元素。

对ZNF93进行的实验提供了跳跃基因和阻遏蛋白之间军备竞赛的令人震惊的图解说明。研究人员发现，虽然ZNF93可以关闭多个L1PA逆转录转座子，但一个近期进化的L1PA血系的一个子集丢失了一小段包含ZNF93结合部位的DNA片段。没有这个结合部位，这些跳跃基因可以躲避ZNF93的阻遏。有趣的是，当研究人员将这些缺失的序列放回这些基因里并放在一个没有ZNF93的老鼠细胞内，他们发现这些基因更能跳跃。因此，即使这些序列帮助了基因的跳跃活动，它的丢失为灵长类动物跳跃基因提供了优势，使得它们能够躲避ZNF93的阻遏。

“这相当于某种分子进化上的锦上添花，因为它显示了这是一场无休止的竞争。” 萨拉马说道。“KRAB型锌指蛋白是一种罕见的蛋白，它能够在哺乳动物基因组里迅速扩张和进化，这也说得通，因为可转录元素本身也在持续的进化以躲避阻遏。”

本文的联系作者、加州大学圣克鲁斯分校基因组学研究所主任、生物分子工程学教授大卫·豪斯勒(David Haussler)表示，这项研究涉及他们组萨拉马带领的“操作教学实验室(Wet Lab)”和佩特带领的“理化模拟实验室内(Dry Lab)”之间的密切合作，后者主要是利用基因组生物信息学的计算工具重建灵长类动物基因组的进化历史。霍华德休斯医学研究所的调查员豪斯勒利用自己的计算机科学背景在基因组学上开展先驱工作，他表示他创立操作教学实验室就是为了促进这类合作。

“这两部分是这项研究不可或缺的一部分，两者之间有很多互动和交流。这项研究展示了计算性方法和实验性方法的结合对于基本的科学问题是多么重要，例如我们为何以及如何持续的进化得更加复杂。” 豪斯勒说道。