查看原文
其他

挑战生物教科书!中心法则将被改写,人类细胞可将RNA序列写入DNA

瑾瑜 生物探索 2021-09-05
相信学过高中生物的你一定听说过“中心法则”,作为现代生物学中最重要的基本定律之一,中心法则在探索生命现象的本质及普遍规律方面起到了巨大的作用,它曾经历过多次修订,且每一次修订,都在酝酿一个新的诺贝尔奖。

传统认知中,细胞结构生物的遗传信息主要通过DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,从而完成遗传信息转录和翻译的过程。


然而,托马斯杰斐逊大学的科研人员发表在《Science Advances 》杂志的一项最新研究发现,人体内竟然藏着一位逆行者“聚合酶θ(Polθ)”,它能够介导RNA序列写入DNA,这项颠覆性发现可能意味着中心法则又将再一次被改写

       DOI: 10.1126/sciadv.abf1771

那么“聚合酶θ”到底有何不同寻常之处呢?

聚合酶θ(Polθ)类属DNA聚合酶A家族,它在人体内要承担检测和修复DNA链的断裂或错误的工作,可对DNA损伤进行易位合成(TLS),并在双链断裂修复连接处通过延伸部分碱基配对的3′单链DNA(ssDNA),从而促进双链断裂处的微同源介导的末端连接(MMEJ),但极容易出错,会产生许多错误或突变。

然而,尽管Polθ有着“粗心大意”的毛病,但Polθ的这些“坏特性”却引起了研究人员的注意,人们发现它与逆转录病毒 HIV 的逆转录酶似乎“品性”相似。因此,研究人员猜测Polθ或许也能指导逆转录过程,促进哺乳动物细胞中以RNA为模板的DNA修复。

Polθ 表现出逆转录酶活性

为了进一步验证研究人员的猜想,科研人员开发了一种细胞绿色荧光蛋白 (GFP) 报告基因检测法, 将Polθ与HIV 逆转录酶的功能进行对比。

研究发现,Polθ并不逊色于HIV 逆转录酶,Polθ不仅可以介导RNA 合成 DNA,而且它在使用 RNA 模板编写 DNA 信息时比复制 DNA 时更有效和准确。

Polθ 促进以 RNA 为模板的 DNA 修复

不仅如此,该研究团队还与南加州大学的Xiaojiang S. Chen博士合作,利用X射线晶体学来定义Polθ的分子结构,发现这种分子还可以改变形状,以适应更大的RNA分子,这在聚合酶中是独一无二的。

DNA/RNA 引物模板上 Polθ 的三元结构

值得一提的是,Polθ作为一种独特的多功能DNA聚合酶,研究人员发现它对修复DNA断裂非常重要,特别是在同源重组缺陷(HRD)细胞中,由于HRD是多种重要类型肿瘤的临床重要特征,包括乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌和胰腺癌。
 
总而言之,该研究挑战了生命科学的基本定律“中心法则”,可能为今后的基因工程、蛋白质工程开发提供新的思路,或成为肿瘤精准医学领域的新星!

End


参考资料:

[1]https://advances.sciencemag.org/content/7/24/eabf1771


本文系生物探索原创,欢迎个人转发分享。其他任何媒体、网站如需转载,须在正文前注明来源生物探索。

往期精选


围观

眼科顶刊重磅!咖啡喝多或致盲,当心眼病中的“癌症”偷走你的视力

热文

FDA批准Biogen阿兹海默症新药引众怒,3名专家组成员辞职!

热文

新研究揭示:熬夜真的会”变傻“!睡眠期间大脑会启动“排毒”程序,清除脑内垃圾

热文

那些感染新冠的孩子怎么样了?中国科学家揭示新冠病毒与儿童体内微生物菌群关系

热文

癌症治疗新发现!Nature 揭秘肿瘤细胞“休眠”机制,有效预防转移癌

医药

免疫疗法 | 生物仿制药 | 疫苗 | 耐药性 | 药物靶点 | 健康生活 | 药企新闻 | 药物盘点 | 制药技术 | 药物副作用


基础研究/转化医学白血病 | 肺癌 | 胃癌 | 结直肠癌 | 肝癌 | 乳腺癌 | 胰腺癌 | 心血管疾病 | 神经退行性疾病 | 肠道微生物
医疗器械/生物技术体外诊断 | 医疗器械 | 生物纳米 | 3D打印 | 基因检测 | 单细胞测序 | 基因编辑 | 辅助生殖 | 人工智能 | 精准医学
政策抗癌药 | 4+7带量采购 | 耗材 | 备案制 | 注册人制度 | 健康中国 | 新版基药目录 | AI医疗器械 | 远程医疗 | 同股不同权
市场/资本IPO | 融资 | 合作 | 基金 | 港交所 | 科创板 | 创业板 | 研发投入 | 收购 | 市场&消费点击“阅读原文”,了解更多~
: . Video Mini Program Like ,轻点两下取消赞 Wow ,轻点两下取消在看

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存