Z-基因组的生物合成奥秘被揭示

• 作者: 金交羽 周佳海
• 来源期刊: 合成生物学
• 学科: 生物学
• 关键词: 噬菌体 Z-基因组 Z碱基 新型核酸 生物合成
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 评论|Comment
• 页码范围: 1-5
• 页数: 5页
• 分类号: Q931
• 语种: 中文
• DOI: 10.12211/2096-8280.2021-034

摘要

Science期刊于2021年4月30日刊登了3篇关于Z-基因组的研究论文.本文将重点评论其中赵素文、张雁和赵惠民三个实验室的合作论文:介绍多酶系统介导的Z-基因组生物合成、降低宿主菌中dATP浓度的dATPase和DUF550发现,并阐明Z-基因组的测序鉴定和功能意义.44年前,苏联科学家首次发现二氨基嘌呤(Z)存在于蓝藻噬菌体(cyanophage)S-2L的基因组中.Z是一种特殊的碱基,它完全取代了腺嘌呤并与胸腺嘧啶形成三个氢键,Z-基因组的生物合成通路一直是未解之谜.上海科技大学赵素文实验室、天津大学张雁实验室和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校/新加坡科技研究局的赵惠民实验室组成的合作团队,通过生物信息学、计算生物学和生物化学手段揭示了负责Z-基因组生物合成的多酶系统.研究发现此通路可能也存在于数十个分布在全球各地的噬菌体中,包括在上海被发现和分离的Acinetobacter phage SH-Ab 15497.合作团队使用HPLC-UV、质谱技术和纳米孔测序验证了Z碱基存在于Acinetobacter phage SH-Ab 15497中,且完全取代了A碱基,识别位点中含有A碱基的限制性核酸内切酶通常无法切割Z-DNA,因此Z-DNA赋予了噬菌体逃避宿主限制性核酸内切酶攻击的进化优势.Z基因组生物合成通路的解析,可促进新型核酸产品和相关新DNA技术的开发.