遗传信息的传递通常被认为是一条单行道：DNA 转录成 RNA，然后 RNA 翻译成蛋白质。然而，1970年，科学家们发现某些病毒能够逆转这一过程，通过逆转录酶将 RNA 转录回 DNA。近期研究，科学家又发现了一种更为奇妙的现象。
2024年5月22日Nature上发表题为Bizarre bacteria defy textbooks by writing new genes的文章。该文章阐述了由纽约哥伦比亚大学的分子生物学家史蒂芬·唐和生物化学家塞缪尔·斯特恩伯格共同领导的团队寻找由肺炎克雷伯氏菌的逆转录酶产生的 DNA 分子。发现了一种由许多相同重复片段组成的长 DNA 序列。这些重复片段与一段神秘的 RNA 相匹配。长 RNA 链可以形成发夹状结构，使得逆转录酶在 RNA 序列周围反复“绕圈”，产生重复的 DNA 序列。
研究人员将这种由重复的 DNA 片段组成的序列命名为 "neo"，意为“永无止境的开放阅读框”。因为 neo 序列缺少表示蛋白质末端的序列，理论上可以无限延伸。当病毒感染细菌时，neo 序列会被转录并翻译成 Neo 蛋白，这种蛋白能够导致细胞停止分裂，起到防御作用。
这一发现让科学界感到震惊。生物信息学家奥德·伯恩海姆表示：“我从来没有想到这种机制会存在。”计算化学家以色列·费尔南德斯则认为这“看起来像是外星生物的生物学”。分子生物学家 Nicolás Toro García 认为这一发现令人震惊，应该有助于开发生物技术应用。
这一发现不仅挑战了我们对遗传信息传递的传统认识，还可能改变我们看待基因组的方式。它展示了遗传信息的复杂性和动态性，为未来的科学研究和生物技术应用开辟了新的道路。
文章参考：https://www.nature.com/articles/d41586-024-01477-8
