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逆轉(zhuǎn)錄酶合成基因新發(fā)現(xiàn),PCR Clean助力分子生物學實驗

更新時間:2024-06-06  |  點擊率:389

遺傳信息通常沿著一條單行道傳播:寫在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,科學家發(fā)現(xiàn)一些病毒具有稱為逆轉(zhuǎn)錄酶的酶,可以將RNA轉(zhuǎn)錄成DNA。

現(xiàn)在,科學家們發(fā)現(xiàn)了一個更奇怪的轉(zhuǎn)折,逆轉(zhuǎn)錄酶的細菌版本讀取RNA作為模板,以制造寫在DNA中的全新基因。然后,這些基因被轉(zhuǎn)錄回RNA,當細菌被病毒感染時,RNA被翻譯成保護性蛋白質(zhì)。相比之下,病毒逆轉(zhuǎn)錄酶不會產(chǎn)生新基因;它們只是將信息從RNA轉(zhuǎn)移到DNA

 

相關研究發(fā)表在《Nature》上,文章標題為:“Bizarre bacteria defy textbooks by writing new genes",

 

為了抵御外來入侵者(尤其是噬菌體)的感染,細菌的免疫系統(tǒng)在持續(xù)競爭中不斷進化。其中,防御相關逆轉(zhuǎn)錄酶(defense-associated reverse transcriptase,DRT)就是細菌用來靶向外來核酸的免疫系統(tǒng)。作為一類具有抗噬菌體功能的逆轉(zhuǎn)錄元件,除了將RNA逆轉(zhuǎn)錄生成DNA,通常情況下DRT還會編碼額外的蛋白質(zhì),它們可能在免疫應答時充當了效應器。

 

研究團隊猜想,逆轉(zhuǎn)錄生成的cDNA很可能在DRT2的免疫機制中發(fā)揮重要作用。為了驗證這個猜想,作者開發(fā)了一種系統(tǒng)分析逆轉(zhuǎn)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(tǒng)進行分析。

 

結(jié)果,研究發(fā)現(xiàn)了新的的逆轉(zhuǎn)錄活性,逆轉(zhuǎn)錄生成的cDNA序列極長,并且包含了大量重復片段。而導致這一結(jié)果的,是逆轉(zhuǎn)錄酶的有趣行為。逆轉(zhuǎn)錄酶在發(fā)卡結(jié)構(gòu)的RNA序列周圍像轉(zhuǎn)圈一樣重復催化,使得RNA序列被多次逆轉(zhuǎn)錄,形成了DNA序列中的重復片段。

 

分子實驗需要對實驗室環(huán)境的潔凈度進行嚴格的控制,避免實驗室發(fā)生核酸污染,以保障分子實驗的順利進行。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實驗室中的核酸污染,為分子實驗保駕護航。


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