現(xiàn)代生物學(xué)的中心法則認(rèn)為，遺傳信息通過DNA的形式繼承,，復(fù)制到RNA并且表達(dá)為蛋白質(zhì),；風(fēng)光的是DNA。然而,，一些種屬的植物可以召集其親代已經(jīng)喪失的基因,，這種不同尋常的發(fā)現(xiàn)使得生物學(xué)家愈來愈認(rèn)識(shí)到RNA分子本身是一種多樣的和重要的分子。
RNA已經(jīng)在生物分子中占據(jù)了一個(gè)特殊的位置,。RNA可以像DNA分子那樣存儲(chǔ)遺傳信息,，也可以像蛋白質(zhì)那樣，具有復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)形狀并且本身可以催化化學(xué)反應(yīng),。“RNA在類固醇上就是DNA,，”美國康涅狄格大學(xué)的遺傳學(xué)家Robert Reenan說，“它可以做任何的事情,。”生命有很大的可能性是從“RNA世界”開始的,，在這個(gè)世界里串聯(lián)的RNA分子作為遺傳模板和生殖機(jī)器具有雙重的作用。
芥菜植物擬南芥或許揭示了生命利用RNA保存遺傳信息的另外一種方式,。美國普渡大學(xué)的J.Lolle和E.Pruitt研究了花瓣有融合現(xiàn)象的擬南芥,。這些植物擁有一個(gè)叫hothead的突變基因的雙重拷貝，與其他正?；蛳啾?，有一個(gè)堿基對(duì)不同。奇怪的是,，有些具有Lolle和Pruitt突變的子代植株的hothead基因,，其中一個(gè)拷貝會(huì)自發(fā)恢復(fù)到正常狀態(tài)，修復(fù)了那個(gè)點(diǎn)突變,。這樣的事件,，即使是繁殖非常迅速的細(xì)菌，在統(tǒng)計(jì)學(xué)上也是不可能發(fā)生的,。研究者系統(tǒng)地排除了一些通常的解釋,，比如一個(gè)突變體植株和正常植株的交叉授粉、畸高的突變率或者存在另外一個(gè)hothead基因的隱性拷貝等,。
Hothead突變體植株在DNA其他部分也有改變,，這些序列與他們的祖代和遠(yuǎn)祖代的基因序列相匹配,，而不與親本匹配。今年3月24號(hào)的《自然》雜志報(bào)道說,，這種匹配說明有一個(gè)祖先植物基因組的備份拷貝被遺傳了下來,。如果是這樣，這種基因的跳躍將打破由孟德爾于1865年建立的遺傳法則,。因?yàn)檠芯空甙l(fā)現(xiàn)DNA在這個(gè)過程中沒有起任何作用,，因此他們提出一種假設(shè)，認(rèn)為這種備份模板是雙鏈RNA(RNA通常是單鏈的),。“雙鏈RNA是研究的熱點(diǎn),，因?yàn)樗鼈兪荝NA干擾所必需的，”RNA干擾是基因沉默的一種通用方法,，美國亞利桑那大學(xué)的植物科學(xué)家Richard Jorgensen說,，“但它沒有理由不是DNA分子，也沒有理由是雙鏈的,。”
RNA是一種便利的機(jī)制,，盡管如此，因?yàn)檠芯空甙l(fā)現(xiàn)了幾種修飾DNA的表達(dá)或結(jié)構(gòu)的方式,，這種修飾或許可以解釋為什么神秘產(chǎn)物RNA沒有翻譯成蛋白,。包括擬南芥、水稻,、田鼠以及人類在內(nèi)的幾種種屬,，從錯(cuò)誤的DNA鏈復(fù)制了大量的RNA，這個(gè)錯(cuò)誤的DNA鏈?zhǔn)侵概c指定蛋白質(zhì)的有義鏈相對(duì)應(yīng)的那個(gè)鏈,。"這或許就是那個(gè)模板的來源,，"美國加州Salk生物學(xué)研究所的植物學(xué)家Joseph Ecker說，植物有很多酶可以復(fù)制RNA,，他并解釋,，同時(shí)也有一個(gè)負(fù)責(zé)細(xì)胞間化學(xué)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)南到y(tǒng)。
普渡的研究組推測植物有一個(gè)獨(dú)立的基因存檔可以幫助其渡過困難時(shí)期(比如嚴(yán)重干旱),，并且調(diào)用該基因以保持其遺傳信息的連續(xù)性,。從這種意義上來講，這和RNA的另外一種被叫做RNA重新編碼的奇特特征很相似,。
下一步工作是確定這種效應(yīng)的范圍有多大,。在人類遺傳疾病中也出現(xiàn)了一些無法解釋的返祖現(xiàn)象，盡管這些事件的自然概率不清楚,。Pruitt不認(rèn)為這種機(jī)制只存在于植物,，“在其他生物體中不存在這種持續(xù)性是難以置信的。”
