?????? 美國費城托馬斯杰斐遜大學(xué)的研究人員首次發(fā)現，哺乳動(dòng)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(jiàn)。這一發(fā)現可能會(huì )挑戰生物學(xué)長(cháng)期以來(lái)的觀(guān)點(diǎn)，并可能對生物學(xué)的眾多領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛影響。相關(guān)研究發(fā)表在6月11日的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

??????? 細胞含有一種機制，它可以將DNA復制成一組新的DNA，然后進(jìn)入一個(gè)新形成的細胞。完成該機制的被稱(chēng)為聚合酶的機器也可以構建RNA信息，這些信息就像從食譜中心——DNA儲存庫復制的筆記，這樣它們就可以被更有效地讀入蛋白質(zhì)中。但此前普遍認為，聚合酶只能從DNA單向復制到DNA或RNA。這可以防止RNA信息被重寫(xiě)回基因組DNA的“主配方書(shū)”中。

???????研究團隊首先研究了一種被稱(chēng)為聚合酶θ的聚合酶。在哺乳動(dòng)物細胞中的14種DNA聚合酶中，只有3種負責復制整個(gè)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DNA鏈斷裂或錯誤的檢測和修復。聚合酶θ可以修復DNA，但很容易出錯，會(huì )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(zhì)是它與另一臺細胞機器共有的。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RNA結合，并將RNA讀回DNA鏈中。

???????在實(shí)驗中，研究人員測試了聚合酶θ與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DNA，這一能力與HIV逆轉錄酶一樣，而且它實(shí)際上比復制DNA時(shí)做得更好。當使用RNA模板寫(xiě)入新的DNA消息時(shí)，聚合酶θ比復制DNA時(shí)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(xiàn)結晶學(xué)來(lái)定義聚合酶的結構時(shí)發(fā)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(wú)二的壯舉”。

???????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(jìn)RNA介導的DNA修復；在不健康的細胞如癌細胞中，該分子會(huì )高度表達并促進(jìn)癌細胞生長(cháng)和抗藥性。
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???????總編輯圈點(diǎn)

???????先從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，其遺傳信息寫(xiě)在RNA而不是DNA 上。它逆轉錄的過(guò)程，就是在逆轉錄酶的作用下，以病毒RNA為模板合成前病毒DNA的過(guò)程。此研究發(fā)現，哺乳動(dòng)物細胞中的一種聚合酶，也可以將RNA信息轉化為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，使其成為抗病毒治療的靶點(diǎn)。那么，文中提到的這種特殊的聚合酶又能發(fā)揮什么作用呢？不禁叫人好奇。


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