近年来，生物学界的一项重大发现挑战了遗传信息传递的传统框架——“中心法则”。哥伦比亚大学的研究人员在最新研究中揭示了细菌如何打破这一规则，通过一种独特的逆转录酶系统，以非编码RNA为模板生成新基因，这一发现不仅揭示了“隐藏基因”的存在，还对基因组学和遗传学产生了深远影响。

 

研究背景与中心法则的补充

自1958年弗朗西斯·克里克提出“中心法则”以来，DNA到RNA再到蛋白质的线性遗传信息传递路径被认为是生命活动的基本法则。然而，1970年科学家们在病毒中发现的逆转录酶，首次证明了RNA到DNA的逆向流动，为中心法则添加了重要补充。

 

细菌中的逆转录酶新发现

哥伦比亚大学的研究团队聚焦于细菌中的防御相关逆转录酶（DRT），这一系统包含一个逆转录酶和一段看似无功能的RNA。研究人员发现，这种逆转录酶能够以非编码RNA为模板，通过滚环逆转录的方式生成长段的DNA序列，这些序列进一步形成了可以编码蛋白质的开放阅读框（ORF）。

 

Neo基因：细菌的新防御武器

研究团队将这一新发现的基因命名为Neo，意指“永无止境的开放阅读框”。Neo基因在被病毒感染的细菌中会被激活，导致细菌停止分裂，从而有效阻止病毒的复制和传播。实验表明，Neo蛋白的毒性作用与其形成的特殊螺旋结构密切相关，这些结构在受到破坏时会失去毒性。

 

挑战中心法则，重塑基因组观

这项研究不仅揭示了细菌通过RNA模板创造新基因的潜力，还挑战了基因组DNA线性编码遗传信息的传统观念。DRT2系统所展现的滚环逆转录和Neo蛋白功能，表明细菌在遗传信息传递上拥有比预期更为复杂和灵活的机制。

 

未来展望

随着对细菌逆转录酶及其相关机制研究的深入，我们有望揭示更多关于生命起源、进化和遗传调控的秘密。此外，这一发现还可能为未来的基因编辑和生物技术应用提供新的思路和方法。

 

结语

哥伦比亚大学的研究团队通过这项颠覆性发现，再次证明了生物学领域的无限可能。细菌以RNA为模板创造新基因的能力，不仅丰富了我们对遗传信息传递的理解，还为我们探索生命的奥秘提供了新的视角和工具。