换一批DNA硫修饰基础理论突破驱动合成生物学系统创新
DNA modification by sulfur:mechanistic insights drives synthetic biotechnologies forward
摘要DNA作为生命体的遗传物质,除包含4种碱基之外,还具有多种多样的修饰类型.自100年前DNA甲基化首次被发现以来,科研人员已在天然DNA中鉴定出17种以上的化学修饰,包括5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)、N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,6mA)、N4-甲基胞嘧啶(N4-methylcytosine,4mC)、5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmC)等.这些修饰在维持碱基配对特性的同时,可通过改变DNA-蛋白质相互作用参与调控多种生理过程并影响疾病发生.值得注意的是,早期发现的修饰均局限于碱基层面,而DNA硫修饰是首次在天然DNA骨架中发现了新元素,也是首次在DNA磷酸骨架上发现的天然修饰.在硫修饰DNA中,DNA磷酸骨架上的非桥接氧原子被硫原子取代,形成磷硫酰化修饰.近年来,关于DNA硫修饰的分布规律、基因组序列偏好性及其生物学功能的研究取得了显著进展.本研究系统阐述了 DNA硫修饰相关的细菌防御系统和硫修饰特异性识别机制,并介绍了 DNA硫修饰在合成生物学领域的前沿应用,特别是在基因编辑、核酸检测、抗噬菌体工业底盘菌方面的独特价值,为医学诊疗和工业生产提供了有力的技术支撑.
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关键词
DNA硫修饰限制修饰系统细菌防御系统硫结合结构域基因编辑DNA sulfur modificationrestriction-modification systemsbacterial defense systemssulfur-binding domaingene editing
栏目名称
DOI
10.13345/j.cjb.250474
发布时间
2025-12-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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