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    我國科學家揭示特殊DNA的合成機制

    2021-12-21

    導讀: 該項重大發現對生命起源、物種進化、系統生物學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開發、新型納米材料制備、DNA信息存貯等領域具有潛在應用價值。
      
      脫氧核糖核酸(DNA)是生命體的遺傳物質,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年前蘇聯科學家在感染藍細菌的一株噬菌體中發現由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配對形成更穩定的三個氫鍵,極大地改變了DNA的物理化學特征。長期以來,特殊DNA的合成機制及存在的普遍性和生理意義一直是未解之謎。
      
      國家重點研發計劃“合成生物學”重點專項“新天然與人工產物的定向挖掘和高效合成的平臺技術”項目在該特殊DNA的合成機制研究上取得重大進展。天津大學研究團隊聯合上??萍即髮W、美國伊利諾伊大學等研究團隊,解析了該特殊DNA的合成機制,其中包括關鍵酶參與的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,并發現這種特殊DNA遍布全球,大量能感染細菌的噬菌體都含有這種DNA。該研究還發現該特殊DNA可以規避識別位點中含有A的限制性內切酶的切割,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化優勢。
      
      該項重大發現對生命起源、物種進化、系統生物學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開發、新型納米材料制備、DNA信息存貯等領域具有潛在應用價值。該研究成果近期發表在《Science》雜志上。
      
      [來源:科技部生物中心]

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