文章概述
DNA修飾在形式和功能上有所不同，但一般不會(huì)改變沃森-克里克的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。藍(lán)細(xì)菌噬菌體S-2L基因組DNA中的2,6-二氨基嘌呤(Z)是個(gè)例外，它完全取代了腺嘌呤，并與胸腺嘧啶配對(duì)形成三個(gè)氫鍵進(jìn)而改變了沃森-克里克堿基配對(duì)。Z-基因組DNA也影響了雙鏈DNA的物理、化學(xué)和機(jī)械性質(zhì)，然而44年以來，Z基因組的生物合成、廣泛程度和重要性仍未被探索。
噬菌體編碼的PurZ是嘌呤生物合成途徑中腺苷酸琥珀酸合成酶(PurA)的同源蛋白。在多種生物體中，PurA和腺苷琥珀酸裂解酶(PurB)催化肌苷5’-單磷酸(IMP)轉(zhuǎn)化為腺苷5’-單磷酸(AMP)。作者利用生物信息學(xué)分析驗(yàn)證了PurZ參與類似反應(yīng)來產(chǎn)生Z核苷酸。通過酶學(xué)方法作者驗(yàn)證了多個(gè)噬菌體PurZ的酶活性，PurZ和PurB通過兩步酶促反應(yīng)生成dZMP。隨后dZMP經(jīng)過兩步磷酸化形成二氨基-2’-脫氧腺苷5’-三磷酸(dZTP)，最后通過聚合酶并入噬菌體基因組中；同時(shí)作者也表征了噬菌體基因組編碼的HD結(jié)構(gòu)域類水解酶 （dATPase）和DUF550結(jié)構(gòu)域蛋白的功能。dATPase可以特異性地從宿主的核苷酸庫中去除dATP及其前體dADP，阻止A堿基摻入噬菌體基因組，從而促進(jìn)Z基因組的合成。含有DUF550結(jié)構(gòu)域的酶可以提高dZTP水平，消耗dATP來促進(jìn)Z摻入。
作者發(fā)現(xiàn)了上百個(gè)噬菌體中都含有保守的PurZ基因，并選擇其中一株噬菌體-鮑曼不動(dòng)桿菌噬菌體SH-Ab 15497進(jìn)行了Z-基因組的驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在SH-Ab 15497的基因組中，Z幾乎完全取代了A與T配對(duì)，含有Z的基因組并不局限于已知的藍(lán)細(xì)菌噬菌體S-2L，它的存在可能比之前所認(rèn)為的更廣泛。
本文報(bào)道的Z-基因組生物合成系統(tǒng)，可以促進(jìn)Z- DNA的生產(chǎn)，用于各種新興應(yīng)用。顯然，大自然已經(jīng)想出了一種實(shí)現(xiàn)增加堿基多樣性這一目標(biāo)的方法。作者的研究結(jié)果可能會(huì)激發(fā)人們對(duì)生命起源和天體生物學(xué)的跨學(xué)科研究的興趣。
（Z基因組的生物合成途徑）
本文中使用GenStar的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品：
StarRuler Color Prestained Protein Marker(10-245 kDa)
（GenStar蛋白Marker結(jié)果圖，引自原文）
StarPrep Gel Extraction Kit（Cat#D205）
產(chǎn)品特點(diǎn)
簡單快速：膜結(jié)合液與膠塊比例優(yōu)化，避免反復(fù)上樣；
高回收率：回收效率可達(dá) 90%；
操作安全：無需苯酚/氯仿抽提；
人性化設(shè)計(jì)：高品質(zhì)耗材的人性化設(shè)計(jì)，方便使用。
StarRuler Color Prestained Protein Marker (10-245kDa)（Cat#M222）
產(chǎn)品特點(diǎn)
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精準(zhǔn)的指示位置；
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人性化的色彩設(shè)計(jì)。
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