研究人員研究了DNA複製中的錯誤機制，並注意到一些錯誤會產生可以摺疊成髮夾結構的迴文。圖片來源：物理學家組織網
科技日報記者 張佳欣
生物體的複雜性是由它們的基因編碼的，但這些基因從何而來？據最新一期《美國國家科學院院刊》報道，芬蘭赫爾辛基大學研究人員解決了圍繞小分子RNA基因（microRNA）起源的懸而未決的問題，並描述了一種創造它們的DNA迴文序列的機制。在適當的環境下，這些迴文序列會進化成microRNA基因。
所有的RNA分子都需要回文的鹼基序列，以將分子鎖定在其功能構象中。重要的是，即使對於簡單的microRNA基因，隨機鹼基突變逐漸形成這種迴文序列的可能性也非常小。因此，這些迴文序列的起源一直困擾着研究人員。
芬蘭赫爾辛基大學生物技術研究所的專家們描述了一種機制，可瞬間產生完整的DNA迴文序列，並從以前沒有編碼的DNA序列中創造出新的microRNA基因。
研究人員研究了DNA複製中的錯誤，並將其比作“文本打字”。DNA一次複製一個鹼基，通常情況下，單個鹼基複製錯誤就會造成突變。他們研究了一種造成更大錯誤的機制，比如從另一個文本中複製粘貼文本。
研究人員認識到，DNA複製錯誤有時可能是有益的。在RNA分子中，相鄰迴文序列的鹼基可配對並形成類似髮夾的結構，這種結構對RNA分子的功能至關重要。
研究人員決定將重點放在microRNA基因上，因爲它們的結構簡單，這些基因非常短，只有幾十個鹼基。它們必須摺疊成髮夾結構才能正常工作。通過對數十種靈長類動物和哺乳動物的全基因組的詳細建模，研究人員發現，整個microRNA迴文序列是由單一突變事件造成的。
通過關注人類和其它靈長類動物，研究人員證明，新發現的機制可解釋至少四分之一的新microRNA基因起源之謎。由於在其他進化譜系中也發現了類似的病例，其起源機制似乎具有普遍性。研究人員表示，這項研究有助於理解生物生命的基本原理。
