我國科學(xué)家揭示特殊DNA的合成機(jī)制

    脫氧核糖核酸（DNA）是生命體的遺傳物質(zhì)，決定生物的特征和多樣性。生命的遺傳信息存儲在由腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）四種堿基組成的DNA序列中。1977年前蘇聯(lián)科學(xué)家在感染藍(lán)細(xì)菌的一株噬菌體中發(fā)現(xiàn)由2,6-二氨基嘌呤（Z）、G、C、T組成的DNA，該類特殊DNA中的Z完全取代了正常的A，且Z與T配對形成更穩(wěn)定的三個(gè)氫鍵，極大地改變了DNA的物理化學(xué)特征。長期以來，特殊DNA的合成機(jī)制及存在的普遍性和生理意義一直是未解之謎。

    國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“合成生物學(xué)”重點(diǎn)專項(xiàng)“新天然與人工產(chǎn)物的定向挖掘和高效合成的平臺技術(shù)”項(xiàng)目在該特殊DNA的合成機(jī)制研究上取得重大進(jìn)展。天津大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合上?？萍即髮W(xué)、美國伊利諾伊大學(xué)等研究團(tuán)隊(duì)，解析了該特殊DNA的合成機(jī)制，其中包括關(guān)鍵酶參與的2,6-二氨基嘌呤脫氧核糖核苷酸（dZTP）的生成和脫氧腺苷三磷酸（dATP）的消除，并發(fā)現(xiàn)這種特殊DNA遍布全球，大量能感染細(xì)菌的噬菌體都含有這種DNA。該研究還發(fā)現(xiàn)該特殊DNA可以規(guī)避識別位點(diǎn)中含有A的限制性內(nèi)切酶的切割，因此含有該種特殊DNA的噬菌體可以逃避宿主的免疫防御從而具有進(jìn)化優(yōu)勢。

    該項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)對生命起源、物種進(jìn)化、系統(tǒng)生物學(xué)的研究具有重要理論意義，在超級耐藥菌感染的治療、綠色無抗生素畜牧飼料和食品保存技術(shù)開發(fā)、新型納米材料制備、DNA信息存貯等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值。該研究成果近期發(fā)表在《Science》雜志上。

    論文鏈接：https://science.sciencemag.org/content/372/6541/512.full

    注：此研究成果摘自《Science》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場，僅供參考。

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