今後，科研人員可以像檢測DNA中的腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）那樣，精確地檢測DNA中的dU！
我國學者在dU鹼基檢測技術上取得突破性進展，相關成果於今日發表於國際權威刊物《美國化學會志》。
據悉，藉助被稱之為UdgX的特殊酶分子，該研究發明了靈敏性好、特異性強和解析度高的DNA脫氧尿嘧啶（dU）檢測技術，第一次用酶法在單鹼基解析度水平上精準檢測DNA中的dU。這也是國際上第一個酶法檢測DNA中的dU鹼基的技術，現存的dU測序技術均為化學法。
眾所周知，DNA是生物體的遺傳密碼，包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、鹼基dU，這些鹼基共同組成了DNA的基本元素。
dU具有雙面性，它有時是人類健康的朋友，有時又是人類健康的敵人。
當機體面對不同抗原時，免疫細胞需要dU作為中間體，產生多種多樣的抗體，幫助抵禦諸如新冠病毒之類的病原體對人類的侵害。
當腫瘤或者心血管疾病患者體內出現dU時，則可能導致患者的基因組的不穩定，加速這些患者病情的發展。顯然，精準檢測dU在DNA中的分佈情況，將有助於評估人類個體的生理學機能和疾病的預後。
但，迄今為止人類還難以從單個鹼基解析度水平上檢測到dU，卻不能確定dU鹼基具體位於何處。這構成了DNA序列檢測的盲區和瓶頸之一，嚴重阻礙了對dU的功能的認知和對DNA遺傳密碼的理解。
唯有取得單鹼基解析度水平上的dU鹼基的檢測和定位的突破，才能進一步探究dU鹼基的奧秘。經過多年的探索，我國科學家最終發明了優越的單鹼基解析度的dU測序技術。
首先研究人員找到一個合適“鉤子”——一類恥垢分枝桿菌來源的名為UdgX的新型糖苷酶。UdgX能夠將DNA的dU切除，形成一個缺口，並同時與對應的核糖形成共價鍵，最終將其捕獲。
作為“鉤子”的UdgX “釣”到含dU的DNA片段後，還需要進一步確定dU位置。
接下去，研究人員發揮DNA高保真聚合酶特性。這個酶就如同行駛在DNA軌道上的列車，當碰到被UdgX標記的dU的缺口時，會被動地原地“停車”。
然後，研究人員結合高通量測序技術，將“停車”訊號放大，最終在單個鹼基的水平上精確地定位dU在DNA乃至基因組上的位置。
研究人員將其稱為“依靠UdgX並結合DNA高保真聚合酶的dU測序技術”（Ucaps-seq）。
此外，團隊發現Ucaps-seq測序技術對基因編輯脫靶同樣具有強大的識別能力。
據悉，論文的通訊作者為中國科學院院士陳義漢教授（同濟大學附屬東方醫院、同濟大學醫學院和同濟大學心律失常教育部重點實驗室）、馬紅輝研究員（同濟大學附屬東方醫院和同濟大學心律失常教育部重點實驗室）和胡晉川研究員（復旦大學生物醫學研究院和上海市第五人民醫院）。
論文的第一作者為江柳丹（同濟大學博士研究生，導師為陳義漢院士和馬紅輝研究員）、尹家勇（復旦大學碩士研究生）和錢茂祥研究員（復旦大學生物醫學研究院和復旦大學附屬兒科醫院）。
作者：李晨琰
