近日，重点实验室焦新安教授团队在国际主流期刊《Advanced Science》发表题为“Phage-Encoded Enzymes for Substitution of Deoxythymidine by Deoxyuridine in Phage Genomes”的研究论文。该研究成果解析了不含T，由A、U、C、G组成的dU-DNA的生物合成机制及其进化优势的分子机制。

噬菌体非经典DNA的研究有助于揭示核酸演化、生命起源等重要科学问题。DNA的碱基修饰是噬菌体逃避宿主免疫防御的重要策略，一个有趣的发现是PBS1、DSS3_VP1和PhiR1-37等噬菌体中存在的dU-DNA，这种特殊的DNA中dT被dU完全取代。本研究利用生物信息学、结构生物学、生物化学等多种手段挖掘并表征了噬菌体dU-DNA生物合成的多个关键酶包括dCTP脱氨酶（参与dUTP的生物合成）、dTTP焦磷酸水解酶和dTMP磷酸水解酶(负责dTTP的降解)。进一步的体外酶切实验表明dU-DNA可以逃避宿主限制性内切酶的切割，PCR扩增的dU-DNA展现出了对Cas12a的耐受性。PBS1 噬菌体dCTP脱氨酶的系统发育分析表明其同源相关的T4噬菌体dCMP脱氨酶都可能起源于细菌dCDP脱氨酶。该研究发现了噬菌体多样化的核苷酸代谢新机制，丰富了噬菌体与细菌之间免疫防御分子机制的认识。

博士生李亚婷为第一作者，新加坡科技研究局的Yifeng Wei 研究员，焦新安教授和周彦教授为共同通讯作者。新加坡科技研究局的Jason Tan博士，生物科学与技术学院硕士研究生涂艳勤、本科生吴静楠（已毕业）和张在芳参与了部分研究工作。该研究工作得到国家自然科学基金青年项目（B类和C类）、国家自然科学基金面上项目和扬州大学特聘教授启动基金的资助。

文章链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202512937