英国布里斯托大学领导的一项研究揭示了DNA聚合酶的一项新功能，这种分子机器通常负责复制DNA，但也被发现能够不依赖模板直接合成复杂序列。这项成果可能为DNA书写技术带来革新。

研究团队对DNA聚合酶的非模板活性进行了详细分析，首次证明这一过程可被引导和控制。相关论文已发表在《自然通讯》期刊上。

DNA聚合酶在细胞分裂中复制遗传物质，但自20世纪60年代以来，科学家发现某些聚合酶能在无模板时合成新DNA，这一现象被昵称为“涂鸦”。以往对其产物的表征不足，新研究通过纳米孔测序提供了全面评估。

共同第一作者西米恩·卡斯尔表示：“我们读取了数千个由聚合酶自行创建的DNA分子全长序列。结果显示出超乎预期的多样性和复杂性，从双碱基重复到八碱基基序，这些变化取决于聚合酶类型和反应条件。”

当前DNA合成方法多基于化学过程，速度较慢且难以产生超过几百碱基的序列。相比之下，非模板合成能在单次反应中生成更长片段，部分超过85,000碱基。

共同第一作者西娅·欧文补充道：“我们能够引导聚合酶的产物。通过调整温度或限制DNA构建块，可以改变生成序列的组成。当仅提供两种构建块时，聚合酶产生了长达千碱基的规则重复模式。”

该研究联合了布里斯托大学、圣安德鲁斯大学、英国医学研究委员会分子生物学实验室、纽约工程生物学卓越中心和美国Replay Holdings Inc.的专家。

资深作者托马斯·戈罗霍夫斯基指出：“DNA聚合酶的涂鸦现象已知数十年，但常被视为奇事。我们的工作表明它是一个可调过程，影响新遗传物质的产生，并具生物技术潜力。结合人工智能蛋白质设计进展，利用涂鸦指导长DNA序列合成可能更接近现实。”

出版详情：作者：University of Bristol；标题：《Nature's photocopiers caught 'doodling'—scientists say it could revolutionize how DNA is written》；发表于：《Nature Communications》(2026)。