美國費城托馬斯傑斐遜大學的研究人員首次發現，哺乳動物細胞可以將RNA序列轉換回DNA，這在病毒中比真核細胞更常見。這一發現可能會(hui) 挑戰生物學長期以來的觀點，並可能對生物學的眾(zhong) 多領域產(chan) 生廣泛影響。相關(guan) 研究發表在6月11日的《科學進展》雜誌上。

        細胞含有一種機製，它可以將DNA複製成一組新的DNA，然後進入一個(ge) 新形成的細胞。完成該機製的被稱為(wei) 聚合酶的機器也可以構建RNA信息，這些信息就像從(cong) 食譜中心——DNA儲(chu) 存庫複製的筆記，這樣它們(men) 就可以被更有效地讀入蛋白質中。但此前普遍認為(wei) ，聚合酶隻能從(cong) DNA單向複製到DNA或RNA。這可以防止RNA信息被重寫(xie) 回基因組DNA的“主配方書(shu) ”中。

       研究團隊首先研究了一種被稱為(wei) 聚合酶θ的聚合酶。在哺乳動物細胞中的14種DNA聚合酶中，隻有3種負責複製整個(ge) 基因組以準備細胞分裂的大部分工作。剩下的11種主要參與(yu) DNA鏈斷裂或錯誤的檢測和修複。聚合酶θ可以修複DNA，但很容易出錯，會(hui) 造成許多錯誤或突變。據此，研究人員注意到，聚合酶θ這種易出錯的“壞”性質是它與(yu) 另一台細胞機器共有的。像聚合酶θ一樣，艾滋病病毒（HIV）逆轉錄酶起DNA聚合酶的作用，但也可以與(yu) RNA結合，並將RNA讀回DNA鏈中。

       在實驗中，研究人員測試了聚合酶θ與(yu) HIV逆轉錄酶的作用。研究表明，聚合酶θ能夠將RNA信息轉化為(wei) DNA，這一能力與(yu) HIV逆轉錄酶一樣，而且它實際上比複製DNA時做得更好。當使用RNA模板寫(xie) 入新的DNA消息時，聚合酶θ比複製DNA時效率更高、錯誤更少，這表明這一功能可能是它在細胞中的主要用途。

       研究人員使用X射線結晶學來定義(yi) 聚合酶的結構時發現，這種分子能夠改變形狀，以適應更大的RNA分子——這是聚合酶中“獨一無二的壯舉(ju) ”。

       研究表明，聚合酶θ的主要功能是充當逆轉錄酶。在健康細胞中，聚合酶θ的目的可能是促進RNA介導的DNA修複；在不健康的細胞如癌細胞中，該分子會(hui) 高度表達並促進癌細胞生長和抗藥性。
 

       總編輯圈點

       先從(cong) 更容易理解的概念入手，看看HIV逆轉錄酶。HIV是一種逆轉錄病毒，其遺傳(chuan) 信息寫(xie) 在RNA而不是DNA 上。它逆轉錄的過程，就是在逆轉錄酶的作用下，以病毒RNA為(wei) 模板合成前病毒DNA的過程。此研究發現，哺乳動物細胞中的一種聚合酶，也可以將RNA信息轉化為(wei) DNA。值得注意的是，病毒逆轉錄酶在病毒生命周期中扮演的角色，使其成為(wei) 抗病毒治療的靶點。那麽(me) ，文中提到的這種特殊的聚合酶又能發揮什麽(me) 作用呢？不禁叫人好奇。


關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】，了解更多博物學院活動詳情