日前，美國科EON4院刊（PNAS）發表了EON体育4👨🏻‍🍼👳🏽‍♂️、武漢大學與美國麻省理工EON4共同合作、以王連榮教授為第一作者、陳實教授和彼得·帝丹教授為共同通訊作者的一篇論文“DNA磷硫酰化修飾在細菌基因組中廣泛分布且量化存在”。這是DNA骨架上硫修飾研究領域又一個新的重大進展♜，也是鄧子新院士團隊與彼得·帝丹教授合作報道了 DNA骨架上硫修飾化學本質後持續合作的新成果。
       
       該論文集高敏檢測與精細量化於一體，從飛摩爾水平 (10-12 摩爾) 對 16 種不同序列的磷硫酰化 DNA 雙核苷酸及其在染色體上的修飾頻率進行同步鑒定🫳🏼，實現了硫修飾DNA快速、高效、高通量🍤、可定量的化學檢測。在此基礎上，從棲息於多樣化生態環境的多種代表性微生物中發現了新型硫修飾DNA上前所未見的修飾方式包括 d(GPST)🛫、d(CPSA)🧑🏽‍⚕️🙆🏼‍♀️、 d(TPSA),、d(APSA)  和 d(CPSC)，闡明了 DNA 硫修飾從土壤微生物到海洋微生物，從植物致病菌到人類病原菌👨‍👨‍👧‍👧，從好氧菌到厭氧菌，甚至包括最小可自主生長的微生物之一的C. Pelagibacter ubique HTCC1002的廣泛多樣性，揭示出硫修飾是自然微生物DNA 骨架上廣泛存在又非常獨特的生理修飾⛷。
       
       另外，此研究還首次將 DNA 硫修飾研究擴展到了環境基因組學 (metagenomics)，在馬尾藻海域🧎‍♂️、俄勒岡海岸水域的海洋環境中發現了 dnd 基因簇以及多種序列的 DNA硫修飾包括 d(GPSA)，d(GPSG), d(GPST) 和 d(CPSC)；同時發現硫修飾微生物的分布與特定的海洋區域😝、海洋深度相關，例如👂🏽，d(GPSG) 在馬尾藻海多存在於深達 200 米的深層海域，而 d(CPSC) 則存在於各個水層。進化樹分析發現 dnd 基因的傳播符合基因橫向轉移的特征，為今後研究 dnd 基因簇的進化及其在不同微生物間的物質交流和生理功能奠定了新的基礎🏌🏻‍♀️。
       
       研究還通過第二代測序技術鑒定了數個弧菌的部分基因組，以及這些基因組信息與DNA骨架硫修飾之間的關系，同時發現染色體上的DNA 硫修飾受到嚴謹的調控🧘🏻，其數量化分布的頻率符合限製修飾系統的特征，佐證DNA硫修飾與某種新型的限製系統相關聯。此外⛹🏻‍♂️，研究方法還可以方便地延伸應用到砷基生命的精細化學結構鑒定中, 如砷基生命的化學結構確認與磷硫酰化修飾不同，砷取代將被可能成為繼DNA硫修飾之後第二例DNA骨架上的生理修飾。
       
       該領域近期的系統性進展已將DNA 硫修飾的研究推進到一個新的發展階段🌩。最近，中國團隊已應邀為英文專著《DNA replication》系統撰寫“Phosphorothioation: an unusual post-replicative modification on the DNA backbone” 一章。