Bakterite kaitsesüsteem, mida Sternberg ja Tang uurisid, on iseäralik: see hõlmab RNA-d tundmatu funktsiooniga ja pöördtranskriptaasi – ensüümi, mis sünteesib DNA-d RNA näidistest. «Kõige tavalisemad bakterite kaitsesüsteemid lõikavad või lagundavad viiruse DNA-d, seega oli mõte kaitsta genoomi DNA sünteesi kaudu meile mõistatuslik,» märkis Tang.
Vabalt hõljuvad geenid
Et mõista, kuidas see ebatavaline kaitsemehhanism toimib, töötas Tang välja uue tehnika, et tuvastada pöördtranskriptaasi toodetud DNA-d. Ta leidis, et DNA oli pikk, kuid korduv, sisaldades lühikese järjestuse mitut koopiat kaitsesüsteemi RNA molekulis.
Seejärel mõistis ta, et see RNA molekuli osa voldib end silmuseks, ja pöördtranskriptaas rändab mitu korda ümber silmuse, luues korduvat DNA-d.
«See on nagu oleksite kavatsenud raamatut paljundada, kuid koopiamasin hakkas lihtsalt sama lehekülge üha uuesti ja uuesti välja laskma,» selgitas Sternberg.
Alguses arvasid teadlased, et nende katsetes on midagi valesti või et ensüüm tegi vea ja loodud DNA oli mõttetu.
«Siis tegi Stephen geniaalset uurimistööd ja leidis, et DNA molekul on täiesti toimiv, vabalt hõljuv, ajutine geen,» lisas Sternberg.
Teadlased avastasid, et selle geeni kodeeritud valk on bakterite viirusetõrjesüsteemi oluline osa. Viirusnakkus vallandab valgu (mille teadlased nimetasid Neoks) tootmise, mis takistab viiruse paljunemist ja naaberrakkude nakatamist.
Ekstrakromosomaalsed geenid inimestel?
«Kui sarnaseid geene leitakse vabalt hõljumas kõrgemate organismide rakkudes, oleks see tõeliselt murranguline avastus,» märkis Sternberg. «Võib-olla on olemas geene või DNA-järjestusi, mis ei asu üheski inimese 23 kromosoomist. Võib-olla sünteesitakse neid ainult teatud keskkondades, teatud arengulistes või geneetilistes kontekstides, kuid nad pakuvad kriitilist kodeerimisinfot, mida me vajame oma normaalse füsioloogia jaoks.»