科学家震惊：生命合成DNA竟有全新方式

长期以来，生物学教科书认为DNA复制必须依赖核酸模板（DNA或RNA）：DNA解旋后，DNA聚合酶按碱基互补配对原则（A-T、G-C）逐个合成新链。但斯坦福大学团队在《科学》杂志发表的新研究揭示，某些细菌对抗病毒（噬菌体）时，启用了一种完全不同的DNA合成机制——名为DRT3的防御系统。该系统包含两种逆转录酶：第一种是常规类型，以RNA为模板合成单链DNA；第二种名为Drt3b的酶则极为特殊——其活性中心的氨基酸序列模拟了一段RNA模板，从而直接以自身蛋白质结构为‘蓝图’，指导合成特定DNA序列。研究者强调，这并非偶然现象，DRT3在多种细菌中广泛存在。目前尚不清楚它如何抵御噬菌体，一种假说是：这种非典型DNA可能像‘分子海绵’，吸附噬菌体组分，干扰其感染或帮助细菌免疫系统识别入侵。值得注意的是，逆转录酶过去主要与HIV等逆转录病毒相关，近年却发现它们频繁参与细菌免疫（如部分CRISPR系统）和新基因生成，展现出极强的功能可塑性。DRT3作为一种‘一体化’序列特异性DNA合成机器，在应用上潜力巨大：若能人工改造Drt3b使其合成任意定制DNA序列，就可用于开发DNA水凝胶等新型生物材料。该发现也提醒我们，微生物世界仍蕴藏着大量未被认知的‘暗物质’——正如过去从细菌免疫系统中衍生出革命性的CRISPR技术一样，更多未知的生化机制正等待被发掘。