遺傳信息通常沿著(zhù)一條單行道傳播:寫(xiě)在DNA中的基因是制造RNA分子的模板,然后將其翻譯成蛋白質(zhì)。1970年,科學(xué)家發(fā)現一些病毒具有稱(chēng)為逆轉錄酶的酶,可以將RNA轉錄成DNA。
現在,科學(xué)家們發(fā)現了一個(gè)更奇怪的轉折,逆轉錄酶的細菌版本讀取RNA作為模板,以制造寫(xiě)在DNA中的全新基因。然后,這些基因被轉錄回RNA,當細菌被病毒感染時(shí),RNA被翻譯成保護性蛋白質(zhì)。相比之下,病毒逆轉錄酶不會(huì )產(chǎn)生新基因;它們只是將信息從RNA轉移到DNA。
相關(guān)研究發(fā)表在《Nature》上,文章標題為:“Bizarre bacteria defy textbooks by writing new genes",
為了抵御外來(lái)入侵者(尤其是噬菌體)的感染,細菌的免疫系統在持續競爭中不斷進(jìn)化。其中,防御相關(guān)逆轉錄酶(defense-associated reverse transcriptase,DRT)就是細菌用來(lái)靶向外來(lái)核酸的免疫系統。作為一類(lèi)具有抗噬菌體功能的逆轉錄元件,除了將RNA逆轉錄生成DNA,通常情況下DRT還會(huì )編碼額外的蛋白質(zhì),它們可能在免疫應答時(shí)充當了效應器。
研究團隊猜想,逆轉錄生成的cDNA很可能在DRT2的免疫機制中發(fā)揮重要作用。為了驗證這個(gè)猜想,作者開(kāi)發(fā)了一種系統分析逆轉錄酶cDNA產(chǎn)物的全新工具,并且選擇肺炎克雷伯菌(Klebsiella Pneumoniae)的DRT2系統進(jìn)行分析。
結果,研究發(fā)現了新的的逆轉錄活性,逆轉錄生成的cDNA序列極長(cháng),并且包含了大量重復片段。而導致這一結果的,是逆轉錄酶的有趣行為。逆轉錄酶在發(fā)卡結構的RNA序列周?chē)褶D圈一樣重復催化,使得RNA序列被多次逆轉錄,形成了DNA序列中的重復片段。
分子實(shí)驗需要對實(shí)驗室環(huán)境的潔凈度進(jìn)行嚴格的控制,避免實(shí)驗室發(fā)生核酸污染,以保障分子實(shí)驗的順利進(jìn)行。德國MB公司生產(chǎn)的核酸污染祛除噴霧PCR Clean,能夠高效清除分子生物學(xué)實(shí)驗室中的核酸污染,為分子實(shí)驗保駕護航。