新发现显示人体细胞可以将RNA序列写入DNA中

在发现挑战生物学中的长期教条的发现中，研究人员表明，哺乳动物细胞可以将RNA序列转化为DNA，其在病毒中比真核细胞更常见。

细胞含有将DNA重复为进入新形成的细胞的新组件的机器。同一类机器，称为聚合酶，也构建RNA消息，类似于从食谱的中央DNA储存库复制的音符，因此可以更有效地阅读蛋白质。但是认为聚合酶仅在一个方向上工作DNA或者进入DNA或RNA。这可以防止RNA消息被重写回基因组DNA的主食谱书。现在，托马斯杰斐逊大学的研究人员提供了第一个证据表明RNA段可以写回DNA，这可能挑战生物学中的中央教条，并且可能对许多生物领域的影响很大。

“这项工作开辟了许多其他研究的大门，这将有助于我们了解在托马斯·杰斐逊大学生物化学和分子生物学副教授的理查德Pomerantz。 。 “人体聚合酶可以以高效率做到这一点的现实提出了许多问题。”例如，该发现表明RNA消息可以用作修复或重新写入基因组DNA的模板。

与第一作者Gurushankar Chandramouly和其他合作者一起，Pomerantz博士通过研究一个非常异常的聚合酶，称为聚合酶。在哺乳动物细胞中的14个DNA聚合酶中，只有三种对整个基因组重复的大部分工作以准备细胞分裂。当DNA链中存在休息或错误时，剩余的11主要参与检测和修理。聚合酶Theta修理DNA，但非常出错，易于误差或突变。因此，研究人员注意到，一些聚合酶TheTa的“坏”品质是与另一种细胞机共享的，尽管在病毒中更常见 - 逆转录酶。与Theta一样，HIV逆转录酶用作DNA聚合酶，但也可以将RNA结合并将RNA读回DNA链。

在一系列优雅的实验中，研究人员将聚合酶Theta与HIV的逆转录酶进行测试，这是其种类的最佳研究之一。它们表明，聚合酶Theta能够将RNA消息转化为DNA，其它表现为HIV逆转录酶，并且它实际上比将DNA复制到DNA时更好的工作。当使用RNA模板写入新DNA消息时，Theta在更有效并引入较少的误差，而不是将DNA复制到DNA中，表明该功能可以是其在细胞中的主要目的。

本集团于USC和使用X射线晶体学实验室与Xiaojiang S.的实验室合作，用X射线晶体学定义结构并发现该分子能够改变形状以适应更庞大的RNA分子 - 聚合酶中的壮举。

“我们的研究表明，聚合酶Theta的主要功能是充当逆转录酶，”Pomerantz博士说。 “在健康的细胞中，该分子的目的可能是RNA介导的DNA修复。在不健康的细胞中，例如癌细胞，聚合酶Theta高度表达并促进癌细胞生长和耐药性。进一步了解聚合物序列如何对RNA的活性有助于DNA修复和癌细胞增殖将是令人兴奋的。“

参考文献：“逆转逆转录RNA和促进RNA模板DNA修复”，GURUSHANG Chandramouly，Jiemin Zhao，Shane McDevitt，Timur Rusanov，Trung Hoang，Nikita Borisonnik，泰勒Treddinick，Felicia周三LopezColorado，Tatiana Kent，Labiba A. Siddique，Joseph Mallon，Jacklyn Huhn，Zainab Shoda，Ekaterina Kashkina，Alessandra Brambati，Jeremy M. Stark，萧江S.陈和理查德T.Pomerantz，2011年6月11日，科学推进。 DOI：10.1126 / sciadv.abf1771 本研究由NIH授权1R01GM130889-01和1R01GM137124-01和R01CA197506和R01CA240392支持。 该研究还由塔癌研究基金会补助金提供部分支持。 作者说没有侵犯他的权益。