据最新一期《自然》杂志报道,一项针对小鼠的研究可能迫使科学家重新审视遗传学领域的核心理论。该研究显示,在高等动物中,DNA并非遗传信息的唯一载体,此前被忽视的RNA也在遗传过程中发挥关键作用。
实验中,科学家培育了部分基因(控制尾部白斑)发生突变的小鼠,然后将携带新旧基因的小鼠杂交。与孟德尔经典理论相反,部分尾部有斑点的新生小鼠并未从亲代继承含有突变DNA片段的基因。这表明,RNA可能介导了非DNA序列的遗传信息传递。
科学家指出,该研究有助于揭示参与遗传密码记录的生物分子机制。突变的RNA可能向后代传递不包含亲代基因特性的遗传信息。为验证RNA的作用,他们将含有导致尾部白斑基因的突变RNA植入小鼠胚胎,结果新生小鼠尾部果然出现白斑。遗传学家认为,这证实了亚历山大·布林克50年前提出的“副突变”理论——由RNA引起的变异现象。此前仅在植物中观察到副突变,而这是首次在高等动物(小鼠)中发现。
附:DNA和RNA的分子结构
DNA和RNA均为高分子化合物,由碱基(嘌呤和嘧啶)、五碳糖和磷酸组成。碱基与五碳糖结合为核苷,再与磷酸结合为核苷酸。DNA由A、G、T、C四种碱基核苷酸连接成两条多核苷酸单链,通过氢键互补配对(A-T、G-C),形成双螺旋结构。每个螺旋含10对碱基,相邻碱基对距离0.34 nm。碱基排列顺序的多样性决定了DNA分子的特异性。
RNA由A、G、C、U四种碱基核苷酸连接成单链。根据功能不同,RNA分为三种:信使RNA(mRNA)以DNA为模板合成,传递遗传信息;转运RNA(tRNA)呈三叶草结构,搬运氨基酸;核糖体RNA(rRNA)与蛋白质结合形成核糖体,是蛋白质合成场所。