ДНК зазвичай копіюється за простим принципом: одна її нитка слугує шаблоном для створення іншої. Але вчені виявили у бактерії Escherichia coli механізм, який працює зовсім інакше.
Дослідники з Колумбійського університету вивчали систему противірусного захисту DRT3 і з’ясували, що один із її ферментів може синтезувати ДНК без шаблону з нуклеїнової кислоти. Замість ДНК або РНК він використовує певні амінокислоти самого білка, які визначають порядок додавання нуклеотидів.
У результаті утворюється проста повторювана послідовність C-A-C-A-C-A. Друга нитка створюється іншим ферментом — уже за допомогою РНК. Після цього дві незалежно синтезовані нитки з’єднуються у звичну подвійну спіраль ДНК.
Навіщо бактерії така незвичайна система?
Виявилося, що це не випадковий молекулярний експеримент, а частина захисту від вірусів. DRT3 здатна накопичувати незвичайну ДНК, коли вірус блокує інший захисний фермент бактерії. Надлишок цієї ДНК зрештою зупиняє ріст зараженої клітини, фактично змушуючи її пожертвувати собою заради захисту інших бактерій.
Для біологів відкриття цікаве не лише через механізм противірусного захисту. Воно показує, що інформація в живих системах може передаватися між молекулами значно незвичнішими шляхами, ніж передбачає класична схема «ДНК → РНК → білок».
Дослідники припускають, що DRT3 може бути лише одним із багатьох подібних механізмів, які досі залишаються невідомими. Вони планують з’ясувати, чи здатні інші білки таким самим способом «записувати» в ДНК інші послідовності. Результати дослідження опубліковано в журналі Cell.