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Science:新研究揭示可复制RNA的起源和复制机制

日期:2020-04-30 20:34:21 来源: 生物谷 点击:

虽然遗传信息通常编码在DNA中,并通过DNA模板复制的方式传递,但是RNA也可以作为遗传物质通过RNA模板复制的方式传递。人们已经描述了两类蛋白催化的RNA复制系统。在第一种RNA复制系统中,专门的RNA依赖性RNA聚合酶复制流感病毒和登革热病毒等RNA病毒的基因 组。在第二种RNA复制系统中,通常参与DNA转录成RNA的细胞酶可以复制某些RNA,比如植物类病毒(viroid)和人类丁型肝炎病毒(HDV)。利用DNA依赖性RNA聚合酶进行复制的RNA的多样性和潜在的分子机制尚未得到充分研究。先前已经描述了可以通过噬菌体T7 DNA依 赖性RNA聚合酶(T7 RNAP)在体外复制的五种RNA序列。这些可复制RNA(replicating RNA)的起源和T7 RNAP的复制要求尚不清楚。

在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学的研究人员应用了下一代测序、微流控技术和生物信息学来解决(i)DNA依赖性RNA聚合酶如何复制RNA,(ii)哪些RNA模板可被有效地复制,(iii)可复制RNA的起源。相关研究结果发表在2020年4月10日的Science期刊上,论文 标题为“Transcription polymerase–catalyzed emergence of novel RNA replicons”。
图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.aay0688。

这些研究人员在没有明确添加模板的情形下建立了一系列T7 RNAP反应。这些反应产生具有不同序列的RNA复制子(RNA replicon),不过这些复制子具有由双向重复(在整个RNA长度上较长的反向重复)和四向重复(较短的反向重复嵌入在双向重复的每个臂中)确定的一 致性结构框架。

(责任编辑:xsq)

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