已知 RNA 病毒能够过 RNA 依赖性 DNA 聚合酶将 RNA 反转录为 DNA。哺乳动物也具有类似的效果。
哺乳动物细胞聚合酶 theta（Polθ）能将 RNA 反转录为 DNA
汤玛士杰佛逊大学（Thomas Jefferson University）研究团队发现，哺乳动物细胞聚合酶 theta（Polθ）能将 RNA 反转录为 DNA，且比 DNA 修复和复制做得更好。相关研究结果刊登于《Science Advances》。
Polθ 原本负责 DNA 链断裂或错误时的检测和修复，但它非常容易出错，并且会产生许多错误或突变。在本研究中，该研究团队注意到 Polθ 特性与 HIV 反转录酶特性相似，能够将 RNA 反转录为 DNA，而且它的出错率比在它在 DNA 修复时来得低，能更准确地进行 RNA 反转录，这结果显示 RNA 反转录才是 Polθ 在细胞中的主要功能。
Polθ 可变形，以容纳更大的 RNA 分子
再来，该研究团队也与南加州大学实验室合作，使用X 光绕射分析技术来定义Polθ 结构，发现该分子能够改变形状，以容纳更大的 RNA 分子，这是聚合酶中独一无二的壮举。Polθ 在DNA/RNA引子模板上的 3.2-Å 晶体结构显示，该酶在拇指亚结构域（thumb subdomain）内发生一种主要的结构转变，以适应a 型 DNA/RNA，并与模板核糖2′-羟基形成多个氢键，类似反转录病毒的反转录酶。
该聚合酶能在 DNA 修复过程中选择性适应核糖核苷酸模板，提示这种功能可能是它在细胞中的主要目的。即 Polθ 能够促进哺乳动物细胞中以RNA为模板的DNA 修复。
许多癌细胞中高度表现 Polθ
另外，Polθ 在大多数正常组织中不表现，但在许多癌细胞中高度表现，与较差的临床预后有显著相关性。Polθ 促进癌细胞对基因毒性癌症疗法的抵抗力，并促进 DNA 损伤反应途径存活率。因此，Polθ 也代表了一个有前途的抗癌药物标靶位点。
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1. Science Advances, 2021; 7 (24): eabf1771 DOI: 10.1126/sciadv.abf1771
2. https://www.jefferson.edu/about/news-and-events/2021/6/discovery-shows-human-cells-can-write-rna-sequences-to-dna.html
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