由德林教授研究小組破譯DNA磷硫?；揎椈蚪M分布圖譜
?????? 近日，上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院、微生物代謝國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在DNA磷硫?；揎椃矫嫒〉猛黄?，《Nature Communications》在線發(fā)表了由德林教授研究小組的最新進(jìn)展《Genomic mapping of phosphorothioates reveals partial modification of short consensus sequences》。
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?????? DNA作為生命的遺傳物質(zhì)，是生命科學(xué)領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)之一。由碳、氫、氧、氮和磷五種元素所構(gòu)成的四種核苷酸序列編碼著自然界生物的遺傳現(xiàn)象。對(duì)DNA結(jié)構(gòu)和功能的每一次全新認(rèn)知，都是生命科學(xué)發(fā)展的里程碑。課題組所屬鄧子新研究團(tuán)隊(duì)在前期工作中發(fā)現(xiàn)了DNA上存在一種全新的修飾-磷硫?；揎棥＿@一現(xiàn)象被國(guó)際同行公認(rèn)為“迄今為止在DNA骨架上發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)天然修飾”，是目前在DNA骨架上發(fā)現(xiàn)的第六種元素。多年來(lái)，圍繞這一現(xiàn)象的探索已逐步形成了一個(gè)全新的研究領(lǐng)域，是對(duì)DNA結(jié)構(gòu)理論的又一原創(chuàng)貢獻(xiàn)，具有重大的基礎(chǔ)理論意義。
?????? DNA磷硫?；揎棌V泛存在于細(xì)菌中，與細(xì)菌的自我防衛(wèi)機(jī)制緊密相關(guān)，然而其序列特異性及在細(xì)菌基因組中的分布情況尚無(wú)報(bào)道。本工作以大腸桿菌Escherichia coliB7A為研究對(duì)象，建立了單分子實(shí)時(shí)測(cè)序（single molecule real-time sequencing，SMRT）和碘切割依賴的深度測(cè)序（deep sequencing of iodine-induced cleavage at PT，ICDS)兩種新穎的技術(shù)，測(cè)定了基因組水平DNA磷硫?；揎椢稽c(diǎn)，首次獲得了精確的細(xì)菌基因組磷硫?；揎椢稽c(diǎn)分布圖譜。兩種測(cè)序方法相互補(bǔ)充，測(cè)得修飾位點(diǎn)具有保守的GpsAAC/GpsTTC短序列特征。而大腸桿菌中同樣存在一個(gè)DNA磷硫?；揎?限制系統(tǒng)，并且其基因組中只有部分的GAAC/GTTC位點(diǎn)被DNA磷硫?；揎椕缸R(shí)別修飾。這一發(fā)現(xiàn)表明，DNA磷硫?；揎?限制系統(tǒng)不同于經(jīng)典的甲基化修飾-限制系統(tǒng)，具有特殊的作用機(jī)制。
?????? 大腸桿菌DNA磷硫?；揎椈蚪M分布圖譜的繪制將極大地推動(dòng)DNA磷硫?；纳飳W(xué)功能研究，對(duì)深入理解并揭示這一特殊表觀遺傳學(xué)修飾的生物化學(xué)過(guò)程提供了重要依據(jù)。上海交通大學(xué)微生物代謝國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室由德林教授研究小組曹博、成秋香博士、鄭曉青參與了該項(xiàng)研究。課題組聯(lián)合美國(guó)麻省理工學(xué)院、武漢大學(xué)和美國(guó)太平洋生物科學(xué)公司等國(guó)際研究小組協(xié)同攻關(guān)取得的研究成果。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目以及上海市浦江人才計(jì)劃項(xiàng)目的支持。
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