当逆转录酶成为武器
一种负责把 RNA 写成 DNA 的酶,
最终能够变得多复杂?
答案并不是一种结构,也不是一种固定机制。
在细菌的抗噬菌体防御系统中,逆转录酶被一次次重新改造:
有的围绕 RNA 与新生 DNA 形成稳定复合物;
有的制造没有常规模板的单链 DNA;
有的依赖 ncRNA 完成装配与激活;
还有的让蛋白质活性位点参与决定 DNA 中碱基交替的规律。
Cas13a 则代表另一种策略。
它不负责写入 DNA,而是以 crRNA 为向导识别入侵 RNA,在目标结合后激活核酸酶中心,将“识别信息”直接转化为切割反应。
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这一组可视化以 Retron 和 DRT 为主线,并加入 Cas13a 作为 RNA 引导免疫的平行参照。
相比单纯表现蛋白质表面的形态,我更希望突出:
RNA 如何缠绕复合物,
亚基如何形成对称装配,
以及不同分子机器如何通过完全不同的结构逻辑完成防御。
制作这组图时,我逐渐意识到:
生命的信息流并不像一条笔直的箭头。
RNA 可以是模板,也可以是支架和开关;
蛋白质可以是催化机器,也可以限制新生 DNA 的序列;
DNA 除了承载遗传信息,也可能成为一件短暂而致命的防御产物。
或许,
生命真正擅长的并不是发明全新的零件,
而是不断重新解释已有分子的用途。
Molecular Weapons Against Phages
Retron-Ec86
DRT1
DRT4
DRT9
DRT3
Cas13a
Source: RCSB Protein Data Bank
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