本文转自：文汇网
【DNA测序技术的重要突破！我国学者成功将碱基dU“钓”上来】

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今后 ， 科研人员可以像检测DNA中的腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）那样 ， 精确地检测DNA中的dU！
我国学者在dU碱基检测技术上取得突破性进展 ， 相关成果于今日发表于国际权威刊物《美国化学会志》 。
据悉 ， 借助被称之为UdgX的特殊酶分子 ， 该研究发明了灵敏性好、特异性强和分辨率高的DNA脱氧尿嘧啶（dU）检测技术 ， 第一次用酶法在单碱基分辨率水平上精准检测DNA中的dU 。这也是国际上第一个酶法检测DNA中的dU碱基的技术 ， 现存的dU测序技术均为化学法 。
众所周知 ， DNA是生物体的遗传密码 ， 包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、碱基dU ， 这些碱基共同组成了DNA的基本元素 。
dU具有双面性 ， 它有时是人类健康的朋友 ， 有时又是人类健康的敌人 。
当机体面对不同抗原时 ， 免疫细胞需要dU作为中间体 ， 产生多种多样的抗体 ， 帮助抵御诸如新冠病毒之类的病原体对人类的侵害 。
当肿瘤或者心血管疾病患者体内出现dU时 ， 则可能导致患者的基因组的不稳定 ， 加速这些患者病情的发展 。显然 ， 精准检测dU在DNA中的分布情况 ， 将有助于评估人类个体的生理学机能和疾病的预后 。
但 ， 迄今为止人类还难以从单个碱基分辨率水平上检测到dU ， 却不能确定dU碱基具体位于何处 。这构成了DNA序列检测的盲区和瓶颈之一 ， 严重阻碍了对dU的功能的认知和对DNA遗传密码的理解 。
唯有取得单碱基分辨率水平上的dU碱基的检测和定位的突破 ， 才能进一步探究dU碱基的奥秘 。经过多年的探索 ， 我国科学家最终发明了优越的单碱基分辨率的dU测序技术 。
首先研究人员找到一个合适“钩子”——一类耻垢分枝杆菌来源的名为UdgX的新型糖苷酶 。UdgX能够将DNA的dU切除 ， 形成一个缺口 ， 并同时与对应的核糖形成共价键 ， 最终将其捕获 。
作为“钩子”的UdgX “钓”到含dU的DNA片段后 ， 还需要进一步确定dU位置 。
接下去 ， 研究人员发挥DNA高保真聚合酶特性 。这个酶就如同行驶在DNA轨道上的列车 ， 当碰到被UdgX标记的dU的缺口时 ， 会被动地原地“停车” 。
然后 ， 研究人员结合高通量测序技术 ， 将“停车”信号放大 ， 最终在单个碱基的水平上精确地定位dU在DNA乃至基因组上的位置 。
研究人员将其称为“依靠UdgX并结合DNA高保真聚合酶的dU测序技术”（Ucaps-seq） 。
此外 ， 团队发现Ucaps-seq测序技术对基因编辑脱靶同样具有强大的识别能力 。
据悉 ， 论文的通讯作者为中国科学院院士陈义汉教授（同济大学附属东方医院、同济大学医学院和同济大学心律失常教育部重点实验室）、马红辉研究员（同济大学附属东方医院和同济大学心律失常教育部重点实验室）和胡晋川研究员（复旦大学生物医学研究院和上海市第五人民医院） 。
论文的第一作者为江柳丹（同济大学博士研究生 ， 导师为陈义汉院士和马红辉研究员）、尹家勇（复旦大学硕士研究生）和钱茂祥研究员（复旦大学生物医学研究院和复旦大学附属儿科医院） 。
作者：李晨琰

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