1月17日，同济大学附属东方医院陈义汉院士团队在国际权威刊物《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）发表题为“基于UdgX的在单碱基分辨率水平上的DNA脱氧尿嘧啶的检测技术”的研究论文。借助被称之为UdgX的特殊酶分子，该团队发明了灵敏性好、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，实现了DNA中dU碱基检测技术的根本性突破。

众所周知，DNA是生物体的遗传密码。其基本元素是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）以及碱基dU。由于缺乏敏感又特异的单碱基分辨率的dU测序技术，迄今为止人类并没有像其它碱基（A、T、G和C）那样实现dU在DNA中的精准定位。这构成了DNA序列检测的盲区和瓶颈之一，严重阻碍了对dU功能的认知和对DNA遗传密码的理解。

我国学者经过多年探索，发明了单碱基分辨率的dU测序技术。研究人员首先找到了一个合适“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。后者如同行驶在DNA轨道上的列车，一旦碰到被UdgX标记的dU缺口，就会原地“停车”。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乃至基因组中的位置。这种依靠UdgX并结合DNA高保真聚合酶的dU测序技术，被命名为Ucaps-seq。基于它，今后人们可以像检测DNA中的A、T、G和C那样精确地检测dU。

Ucaps-seq测序技术是国际上第一个酶法检测DNA中dU碱基的技术。它优于目前已有的化学法测序技术，具有灵敏性好、特异性强和分辨率高等优点，效率高成本低，很少发生假阳性，也很少受到干扰因素的影响。

研究人员利用该技术做了进一步的验证和探索工作：在合成的DNA探针模型上验证了Ucaps-seq测序技术的原理，然后在诱变后的癌症细胞和B细胞中验证了Ucaps-seq测序技术的单碱基分辨率效能，最后还应用该技术对基因编辑脱靶进行了评估，发现Ucaps-seq测序技术对基因编辑脱靶具有强大的识别能力。

该论文的通讯作者为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的中国科学院院士陈义汉和马红辉研究员，复旦大学生物医学研究院和上海市第五人民医院胡晋川研究员；第一作者为同济大学博士研究生江柳丹、复旦大学硕士研究生尹家勇，以及复旦大学生物医学研究院和复旦大学附属儿科医院钱茂祥研究员。

姜泓冰

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