检测DNA第五碱基的新技术将有助于评估人类健康和疾病预后

1月17日，中国学者在国际权威期刊《美国化学会志》发表研究论文。本研究借助一种叫做UdgX的特殊酶分子，发明了灵敏度好、特异性强、分辨率高的DNA脱氧尿苷(dU)检测技术。首次在单碱基分辨率水平上用酶法准确检测DNA中的dU，实现了DNA中dU碱基检测技术的根本性突破。

这是生物体的遗传密码。一般认为它们包括腺嘌呤(a)、胸腺嘧啶(t)、鸟嘌呤(g)和胞嘧啶(c)。后来发现DNA中还有另一个碱基dU。这些碱基一起构成了DNA的基本元素。然而，到目前为止，人类很难从单碱基分辨率水平上检测到dU。

在HIV DNA中，每20个碱基就有一个以上的Du；在恶性疟原虫的DNA中，dU与碱基的比例约为十万分之一。杜灿不仅可以通过C碱基的脱氨基作用产生，还可以通过T碱基“假装”被整合到基因组中。由于缺乏灵敏特异的单碱基分辨率Du测序技术，迄今为止，人类还没有像其他碱基一样实现dU在DNA中的精确定位。也就是说，目前的dU检测技术可以确认在几个碱基中存在dU碱基，但不能确定这些dU碱基位于哪个特定的碱基之间。

dU基地的生物学意义是什么？dU基在疾病发生发展中的意义是什么？要回答这些问题，在单碱基分辨率水平上突破dU碱基的检测和定位是前提。

DU有两面性。有时它是人类健康的朋友，有时它可能是人类健康的敌人。很多报道发现，当机体面对不同的抗原时，免疫细胞需要dU作为中间体，产生多种抗体，帮助抵抗病原体对人类的入侵。但当肿瘤或心血管疾病患者出现dU时，可能会导致患者基因组的不稳定，加速患者疾病的发展。显然，准确检测dU在DNA中的分布将有助于评估人类个体的生理功能和疾病的预后。

然而，在DNA中找到dU的确切位置就像大海捞针。经过多年的探索，中国学者发明了具有优越单碱基分辨率的dU测序技术。研究人员用一句话概括了这项技术：依赖于UdgX结合DNA高保真聚合酶的dU测序技术，并将这项技术命名为Ucaps-seq。基于这项技术，未来可以像检测DNA中的A、T、G、C一样准确地检测出DNA中的dU。

Ucaps-seq测序技术是世界上第一个用酶法检测DNA中dU碱基的技术。酶测序技术具有灵敏度高、特异性强、分辨率高、效率高、成本低、假阳性少、干扰因素少等优点。