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 2024-07-30 00:45:08 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,它在人体内主要承担检测和修复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 赞 (0) 相关推荐 Nature | CRISPR工具:通过将RNA复制到基因组中实现高效的基因组编辑 编译:浩洁,编辑:十九.江舜尧. 原创微文,欢迎转发转载. 苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系的Randall Platt教授于2019年11月11日在Nature发表题目为<CRISPR ... Science Advances|挑战生物教科书,新发现表明人类细胞可以将RNA序列写入DNA 细胞中含有一种将DNA复制到新细胞中的机制.同一类被称为聚合酶的机器,也可以构建RNA信息,就像从配方的中央DNA库复制的笔记,这样它们就可以更有效地读入蛋白质.但是聚合酶被认为只在一个方向上起作用, ... CRISPR载体(单gRNA)是什么? CRISPR/Cas9(规律成簇的间隔短回文重复序列及相关蛋白9)核酸酶表达载体属于几种新兴的基因组编辑工具之一(另外两种是ZFN和TALEN),可在基因组的靶位点快速有效地产生突变.这些质粒载体编码 ... 颠覆性新发现:人类细胞可以将RNA序列写入DNA 病毒可以将RNA逆转录为DNA这没啥疑问,令人惊奇的是,研究人员新发现哺乳动物细胞也具有将RNA序列转换回DNA的机制,这一发现挑战了生物学中长期以来的教条.揭开生物学奥秘的过程真是一个不断突破原有认 ... 「Science子刊」人类细胞竟可将RNA序列写入DNA!长期以来的生物学教条被挑战 本文为转化医学网原创,转载请注明出处 作者:Catalina 导言:美国托马斯杰斐逊大学和南加州大学的研究人员发现人类的DNA聚合酶 θ(Polθ)能够高效地将 RNA 片段写回DNA ,这将挑战生物 ... 改写教科书!人类细胞可将RNA序列写入DNA,生命基本定律中心法则遭挑战! 现代生命科学的基本定律"中心法则",指明了遗传信息的流动方向,除了极少数的逆转录病毒外,遗传信息从 DNA 到 RNA ,RNA 再到蛋白质.负责这种遗传信息单向流动的 DNA 聚 ... 又该扔教科书了!RNA序列竟可写入DNA,传统“中心法则”遭受挑战 "中心法则"的前世今生 说到"中心法则"(Central Dogma),想必大家定不会陌生,这一现代生命科学的基本定律由英国著名生物学家 Francis Cri ... NAT REV GENET | 新生RNA分析:跟踪转录及其调控 推荐:江舜尧 编译:荟氚 编辑:马莉 康奈尔大学分子生物学和遗传学系John T. Lis等共同于2019年8月9日在Nature Reviews Genetics 上发表了题名为<Nasce ... 中心法则各个过程的方向规律 1958年,继与沃森合作发现DNA 的双螺旋结构之后,克里克提出有了有关遗传信息传递的中心法则,此法则表明,信息可由核酸传至核酸,或核酸传至蛋白质,但不能从蛋白质传至核酸. 克里克的中心法则发表后,人 ... 改写教科书!人类细胞可将RNA序列写入DNA,中心法则遭挑战 现代生命科学的基本定律"中心法则",指明了遗传信息的流动方向,除了极少数的逆转录病毒外,遗传信息从 DNA 到 RNA ,RNA 再到蛋白质.负责这种遗传信息单向流动的 DNA 聚 ... 扩展 | 颠覆性新发现:人类细胞可以将RNA序列写入DNA 病毒可以将RNA逆转录为DNA这没啥疑问,令人惊奇的是,研究人员新发现哺乳动物细胞也具有将RNA序列转换回DNA的机制,这一发现挑战了生物学中长期以来的教条.揭开生物学奥秘的过程真是一个不断突破原有认 ... 科学新闻 | 人类细胞将RNA序列写入DNA,划时代的一笔 细胞含有将DNA复制成一组新的进入新形成的细胞的机器.同样的机器,叫做聚合酶,也会制造RNA信息,就像从中央DNA食谱库复制的笔记,这样就能更有效地解读成蛋白质.但是,人们认为聚合酶只能在DNA或RN ... 感染全球百分之30的人,改写人类历史的生物,感染者更有魅力? 感染全球百分之30的人,改写人类历史的生物,感染者更有魅力?