文章概述
DNA修飾在形式和功能上有所不同，但一般不會改變沃森-克里克的堿基互補配對原則。藍細菌噬菌體S-2L基因組DNA中的2,6-二氨基嘌呤(Z)是個例外，它完全取代了腺嘌呤，并與胸腺嘧啶配對形成三個氫鍵進而改變了沃森-克里克堿基配對。Z-基因組DNA也影響了雙鏈DNA的物理、化學和機械性質，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)轉化為腺苷5’-單磷酸(AMP)。作者利用生物信息學分析驗證了PurZ參與類似反應來產(chǎn)生Z核苷酸。通過酶學方法作者驗證了多個噬菌體PurZ的酶活性，PurZ和PurB通過兩步酶促反應生成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；同時作者也表征了噬菌體基因組編碼的HD結構域類水解酶 （dATPase）和DUF550結構域蛋白的功能。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Z基因組的合成。含有DUF550結構域的酶可以提高dZTP水平，消耗dATP來促進Z摻入。
作者發(fā)現(xiàn)了上百個噬菌體中都含有保守的PurZ基因，并選擇其中一株噬菌體-鮑曼不動桿菌噬菌體SH-Ab 15497進行了Z-基因組的驗證。實驗結果表明，在SH-Ab 15497的基因組中，Z幾乎完全取代了A與T配對，含有Z的基因組并不局限于已知的藍細菌噬菌體S-2L，它的存在可能比之前所認為的更廣泛。
本文報道的Z-基因組生物合成系統(tǒng)，可以促進Z- DNA的生產(chǎn)，用于各種新興應用。顯然，大自然已經(jīng)想出了一種實現(xiàn)增加堿基多樣性這一目標的方法。作者的研究結果可能會激發(fā)人們對生命起源和天體生物學的跨學科研究的興趣。
（Z基因組的生物合成途徑）
本文中使用GenStar的優(yōu)質產(chǎn)品：
StarRuler Color Prestained Protein Marker(10-245 kDa)
（GenStar蛋白Marker結果圖，引自原文）
StarPrep Gel Extraction Kit（Cat#D205）
產(chǎn)品特點
簡單快速：膜結合液與膠塊比例優(yōu)化，避免反復上樣；
高回收率：回收效率可達 90%；
操作安全：無需苯酚/氯仿抽提；
人性化設計：高品質耗材的人性化設計，方便使用。
StarRuler Color Prestained Protein Marker (10-245kDa)（Cat#M222）
產(chǎn)品特點
寬廣分子量范圍；
精準的指示位置；
清晰的條帶示蹤；
人性化的色彩設計。
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