科学家发现蛋白质模板指导DNA合成过程

陕西科技报

  近日,《科学》杂志上发表了斯坦福大学的重磅研究。研究团队首次发现并证实细菌防御相关逆转录酶Drt3b可在完全无核酸模板的条件下,以自身氨基酸侧链为“化学模具”,精确合成特定序列DNA,这一发现打破了遗传信息传递必须依赖核酸模板的铁律。
  研究聚焦细菌抗噬菌体防御系统DRT3,该系统由Drt3a、Drt3b两种逆转录酶与非编码RNA组成6:6:6对称复合体。其中,Drt3a以RNA为模板合成poly(GT)DNA链;而Drt3b则完全脱离核酸依赖,通过活性位点中谷氨酸、精氨酸残基的精准定位,交替识别腺嘌呤(A)与胞嘧啶(C),有序催化合成poly(AC)链。两条链互补配对,形成规则的(GT/AC)重复双链DNA,构成细菌抵御病毒入侵的分子屏障。
  该研究通过2.6A分辨率冷冻电镜结构,清晰揭示了蛋白质模板催化的分子机制。这一突破不仅重塑生命科学基础理论,更为合成生物学、基因编辑与精准医疗提供全新工具,有望开辟无模板核酸合成、靶向基因调控等前沿方向。

记者 彪轶辰)