Ученые обнаружили новый способ синтеза ДНК в бактериях, который кардинально отличается от традиционных методов. В отличие от обычной репликации, где ДНК служит шаблоном для создания новой молекулы, в данном случае белки берут на себя эту роль. Испытания показали, что один из белков может использовать информацию, закодированную в своих аминокислотах, для формирования специфической повторяющейся последовательности ДНК.
Это открытие поставило под сомнение традиционные представления о процессе ДНК-репликации. Как объяснил биохимик Самуэль Стернберг из Колумбийского университета, система использует два разных реверсивных транскриптаза для генерации двух комплементарных цепей ДНК. Один из ферментов копирует РНК, в то время как другой использует аминокислоты из самого белка для определения необходимых строительных блоков ДНК.
Ученые изучили систему, называемую DRT3, в бактериях Escherichia coli. Они выявили, что один из ферментов, DRT3b, может синтезировать конкретную последовательность ДНК без участия РНК, что стало неожиданностью. Метод, использующий аминокислоты в белке в качестве шаблона, стал настоящей находкой, позволившей понять новый механизм, заложенный в натуральной системе защиты от вирусов.
В результате образуется ДНК-полимер с простой повторяющейся последовательностью, что подтверждает необычный механизм передачи информации. Стернберг уточнил, что «информация в последовательности аминокислот белка переводится в последовательность ДНК», что меняет привычное представление о потоке биологической информации.
Биохимики также выяснили, что другая транскриптаза, DRT3a, независима в создании своей ДНК-цепи, используя традиционный шаблон из РНК. Эти две цепочки затем соединяются, образуя двойную спираль, что также является непривычным для изучаемых ранее механик.
Проведенные исследования показывают, что система DRT3 не только интересна с научной точки зрения, но и выполняет защитную функцию, препятствуя распространению вирусов. На основании полученных данных ученые предполагают, что это открытие может быть лишь началом долгого пути изучения необычных механизмов синтеза ДНК в бактериальных иммунных системах.
