華中科技大學PNAS文章:首個不需引物的DNA聚合酶
日期:2017-03-17 10:24:11
長久以來公認DNA聚合酶不能僅以核苷酸底物從頭合成DNA,必須要在一段特定長度的DNA或RNA引物末端開始聚合DNA。而來自華中科技大學,哈佛大學,日本地球海洋科技局的研究人員近期發(fā)現了自然界已知的第一個不需要引物的DNA聚合酶,這不僅在聚合酶進化研究中有重要意義,而且還蘊藏了在核酸合成和測序技術中的應用價值。
這一研究成果公布在3月7日的《美國國家科學院院刊》(PNAS)雜志上,文章的通訊作者為華中科技大學朱斌教授,朱教授研究組主要致力于發(fā)現新穎奇特的微生物核酸代謝酶并開發(fā)相關的核酸生物技術和工具酶。尤其關注海洋中的新穎微生物及其核酸代謝酶,課題視角獨特,自由度大,基礎與應用并重。
作為遺傳信息準確傳遞的最重要分子,DNA聚合酶一向是分子生物學研究的熱點,也是生物技術的明星分子(PCR、DNA測序等技術的核心工具)。長久以來公認DNA聚合酶不能僅以核苷酸底物從頭合成DNA,必須要在一段特定長度的DNA或RNA引物末端開始聚合DNA。
在最新文章中,研究人員從一種新發(fā)現的海底火山病毒中找到一種獨特的DNA聚合酶,它與任何已知DNA聚合酶都沒有同源性,卻能識別特定的模版序列,在沒有引物的情況下專一性的用脫氧核糖核苷三磷酸從頭合成DNA。這一特點不僅在聚合酶進化研究中有重要意義,而且還蘊藏了在核酸合成和測序技術中的應用價值。后續(xù)的生化、結構和應用研究還在進行中。
作者指出,海洋中的微生物是地球上最大的新穎基因和蛋白質的寶庫,海洋生物學可以說是另一種生物學,像這樣打破常規(guī)認識的發(fā)現可以期待在海洋中還會層出不窮。
最近高校創(chuàng)新性成果不斷,如中科院-馬普計算生物學研究所的研究人員發(fā)現大量的環(huán)形RNA可作為信使RNA來編碼蛋白,這些環(huán)形信使RNA通過一種常見的RNA甲基化修飾m6A,來驅動非帽依賴性的翻譯機制來合成蛋白質。盡管不排除很多環(huán)狀RNA仍可能是非編碼RNA,但新結果證明其中一大部分可以像信使RNA一樣翻譯成蛋白。這一發(fā)現模糊了編碼和非編碼RNA的界定。
另外,第三軍醫(yī)大學的研究人員設計了一種快速、準確且多功能的紙基血液檢測方法,這種低成本的新檢測方法將有可能成為資源有限情況下(如在戰(zhàn)區(qū)、偏遠地區(qū)及在緊急情況時)理想的檢測方法。