Naučnici sa Stanforda otkrili su da bakterijska polimeraza Drt3b može sintetisati DNK koristeći oblik proteina kao sopstveni šablon, bez potrebe za spoljnim referentnim molekulom. Istraživanje DRT3 sistema iz Escherichia coli otkrilo je tri komponente: Drt3a, Drt3b i nekodirajuću RNK. Otkriće ima implikacije za bakterijsku odbranu, evoluciju i potencijalne biotehnološke primene.
Otkrivena polimeraza koja sintetizuje DNK bez spoljnog šablona
A diagram of the DRT3 system, showing Drt3a in yellow and Drt3b in blue. (Hyunbin Lee)
Naučnici iz tima sa Stanford univerziteta otkrili su potpuno novi način na koji se može sintetisati DNK: određena bakterijska polimeraza, označena kao Drt3b, pokazuje sposobnost da gradi DNK bez klasičnog spoljnog šablona. Umesto da prati postojeću nukleotidnu sekvencu, oblik same proteine funkcioniše kao kalup koji određuje redosled ugrađivanih baza.
Šta su istraživači uradili?
Tim je istraživao odbrambeno-povezane reverzne transkriptaze (DRT) iz bakterije Escherichia coli. Konkretno su klonirali i analizirali DRT3 sistem u epruveti i u živim ćelijama, otkrivši da se sistem sastoji od dve enzime, Drt3a i Drt3b, i jednog nekodirajućeg RNK elementa.
How the DNA-building factor looked under cryo-electron microscopy, showing multiple enzymes at work. (Deng et al.,Science, 2026)
Neočekivana uloga Drt3b
Najznačajnije otkriće je da Drt3b može sintetisati sekvencu DNK tako što koristi vlastitu trodimenzionalnu strukturu kao šablon. To je pristup koji do sada nije dokumentovan kod nukleinskih polimeraza i proširuje razumevanje mehanizama prenošenja genetičke informacije.
"Protein sam služi kao šablon za DNK sekvencu," rekao je biokemičar Alex Gao za časopis Science. "Bilo je to prilično iznenađujuće. Ovo je fundamentalno novi način na koji život proizvodi DNK."
Šta ovo znači i koje su implikacije?
Otkriće ne menja trenutne osnove biologije preko noći, ali ima važne implikacije: može uticati na razumevanje bakterijske odbrane protiv fagova, evolucione putanje stvaranja novih funkcija i potencijalnih biotehnoloških primena. Slična prirodna otkrića, kao što je CRISPR, kasnije su pronašla široku primenu u nauci i industriji.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
Autori napominju da je Drt3b trenutno specifičan i relativno fiksiran "kalup" — reprogramiranje takvog enzima za proizvoljne sekvence DNK biće izazov, ali nije nemoguće uz dalja istraživanja i inženjerski rad.
Dalji koraci
Potrebne su dodatne studije da bi se razjasnilo kako tačno DRT3 sistem doprinosi odbrani bakterija od virusa i koliko je široko rasprostranjen među bakterijskim vrstama. Istraživači pretpostavljaju da je ovaj sistem evoluirao kao efikasan način borbe protiv fagova uz minimalnu potrošnju energije.
Rad je objavljen u časopisu Science, a otkriće otvara nova pitanja o granicama mogućih mehanizama sinteze nukleinskih kiselina.
Pomozite nam da budemo bolji.
