江南重磅!天大一篇Science刊发!—新闻—科学网

时间:2024-06-15 05:17:02 已阅读:77次

近日,天津年夜学张雁传授结合上海科技年夜学赵素文传授、美国伊利诺伊年夜学Huimin Zhao传授等研究团队,于生命科学范畴取患上冲破性研究结果:剖析了一种非凡DNA的合成机制,并发明了这类非凡DNA遍布全世界,年夜量能传染细菌的病毒(这类病毒也称为噬菌体)都含有这类DNA。

这项庞大发明对于生命发源、物种进化、体系生物学的研究具备主要理论意思。该结果潜于运用价值广漠,包孕超等耐药菌传染的医治、绿色无抗生素畜牧饲料以及食物生存技能开发、新型纳米质料制备、DNA信息存贮等。论文在4月30日于国际顶级学术期刊《科学》����APP刊发。天津年夜学为本项研究结果的第一完成单元。

DNA是生命体的遗传物资,决议生物的多样性以及特性。生命的遗传信息存储于由A、G、C、T四种碱基构成的DNA序列中。DNA四种碱基互补作用的双螺旋布局1953年由科学家展现,组成生掷中心规则的根蒂根基。今朝独一的破例是1977年前苏联科学家于传染蓝细菌的一株噬菌体中发明由Z、G、C、T构成的DNA。这种非凡DNA用二氨基嘌呤(Z)彻底代替一般的腺嘌呤(A),与胸腺嘧啶(T)配对于,造成更不变的三个氢键,极年夜地转变了DNA的物理化学特性,然而这种非凡DNA的合成机制及遍及性始终未解。

这次中国科学家找到了催化这一非凡DNA合成的多个酶,不只触及Z的合成,还包孕A的消弭。只管DNA测序很是普及,但因为平凡DNA测序手腕其实不能发明Z的存于,该团队哄骗酶水解DNA再举行组分阐发的传统要领,证明了地球上广泛存于含这种非凡DNA的噬菌体,并用最新一代的纳米孔DNA测序技能,对于成果举行了进一步验证。

张雁说: 咱们发明了这类非凡DNA的合成机制,从而可以或许实现低成本量产,拓展了DNA于新质料、信息存储等多方面的可运用性。人们经由过程设计DNA序列,使其于纳米以至更小的标准折叠成各类外形,从而作为新质料具备很好的运用远景,这类非凡DNA增长告终构的热不变性,可以更快、更高效地折叠出特定3D布局的纳米质料。而用DNA代替计较机二进制的图片、录相等数据存储,所需空间年夜幅缩小,据科学推算,数千克的DNA就能够存储今朝人类所有的数据,新型DNA的Z碱基可使DNA信息存储得到加密、分类等功效。抗生素滥用惹起的超等耐药菌是人类医学面对的庞大问题,替换抗生素的噬菌体疗法遭到广泛存眷,而且于临床上已经有使用;抗生素于植物饲料和食物防腐中的滥用也亟需替换。噬菌体是细菌的天敌,咱们发明这类非凡DNA不被细菌的防备机制辨认,设备了这种DNA的噬菌体对于细菌更具杀伤力,作为广谱性杀菌生物制剂于医药、畜牧养殖、食物防腐等范畴的运用具备广漠远景。

天津年夜学药学院的玻士生周彦为论文的第一作者,上海科技年夜学ihuman研究所的玻士生许雪霞和新加坡科技研究局(A*STAR)的Yifeng Wei玻士为配合第一作者。

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