Предупреждение для внимательных геномов: дальше будет шутка. Если бы гены ходили в спортзал, PiggyBac уже качал бы квадрицепсы на TTAA — и всё под присмотром тренера‑ИИ.

Команда исследователей устроила беспрецедентную археологию по эукариотическим геномам и базе Dfam: 273 643 ORF PiggyBac, из которых после строгого отбора по доменам RNase H‑like, CRD, TIR и TTAA‑дублям осталось 116 216 «дееспособных» элементов. Кластеризация раскрыла 13 693 подсемейства и пять крупных групп, а также 4,6% случаев «склейки» с другими доменами — особенно на N‑конце. То есть природа экспериментировала за нас.

Из 23 репрезентативных последовательностей в клетках HEK293T ожили девять–десять транспозаз, причём с низким сходством друг с другом и с лабораторным HyPB. Удаление тормозящих фосфосайтов CKII на N‑конце подстегнуло активность, а два ортолога — Poetur и Antgra4 — показали совместимость с Cas9‑направляемой вставкой FiCAT, где генетический груз высаживается прямо в «двойной разрез».

Дальше — искусство ИИ. ProGen2 дообучили на >13 тыс. PiggyBac, сгенерировали >100 тыс. вариантов и отсеяли по структурным и «языковым» метрикам (pLDDT, TM‑score, ProteinMPNN, ESM1v). В мокрой лаборатории проверили 22 «синтетика»: семь обошли HyPB по эксцизии. Звезда номер один — seq3277, прозванный Mega‑PiggyBac: он удвоил таргетную интеграцию в FiCAT. Звезда номер два — seq136, с 54 заменами, лидер по нетаргетной интеграции в Т‑клетках. Любопытно, что разные «мутанты» оптимизировались под разные свойства: эксцизия, точность, переносимый груз.

Значение для терапии очевидно. В Т‑клетках Poetur и seq136 стабильно встраивали GFP‑груз лучше HyPB, а совместимость с FiCAT открывает путь к наводимой интеграции без тотального рандома по TTAA. Плюс, метрики вроде суммарного заряда и ProteinMPNN‑оценки коррелировали с активностью — то есть у конструкторов появляется приборная панель, а не только «чуйка».

Итог: карта PiggyBac расширена на два порядка, добавлены новые рабочие ортологи, а пLLM дал рецепт получения «мега‑транспозаз». Прыгать стали выше, точнее и туда, куда нужно. Осталось приручить специфичность — и эти «прыгуны» превратятся в инструмент точечной генной вставки следующего поколения.