今后，科研人员可以像检测DNA中的腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）那样，精确地检测DNA中的dU！

我国学者在dU碱基检测技术上取得突破性进展，相关成果于今日发表于国际权威刊物《美国化学会志》。

据悉，借助被称之为UdgX的特殊酶分子，该研究发明了灵敏性好、特异性强和分辨率高的DNA脱氧尿嘧啶（dU）检测技术，第一次用酶法在单碱基分辨率水平上精准检测DNA中的dU。这也是国际上第一个酶法检测DNA中的dU碱基的技术，现存的dU测序技术均为化学法。

众所周知，DNA是生物体的遗传密码，包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、碱基dU，这些碱基共同组成了DNA的基本元素。

dU具有双面性，它有时是人类健康的朋友，有时又是人类健康的敌人。

当机体面对不同抗原时，免疫细胞需要dU作为中间体，产生多种多样的抗体，帮助抵御诸如新冠病毒之类的病原体对人类的侵害。

当肿瘤或者心血管疾病患者体内出现dU时，则可能导致患者的基因组的不稳定，加速这些患者病情的发展。显然，精准检测dU在DNA中的分布情况，将有助于评估人类个体的生理学机能和疾病的预后。

但，迄今为止人类还难以从单个碱基分辨率水平上检测到dU，不能确定dU碱基具体位于何处。这构成了DNA序列检测的盲区和瓶颈之一，严重阻碍了对dU的功能的认知和对DNA遗传密码的理解。

唯有取得单碱基分辨率水平上的dU碱基的检测和定位的突破，才能进一步探究dU碱基的奥秘。经过多年探索，我国科学家发明了优越的单碱基分辨率的dU测序技术。

首先研究人员找到一个合适“钩子”——一类耻垢分枝杆菌来源的名为UdgX的新型糖苷酶。UdgX能够将DNA的dU切除，形成一个缺口，并同时与对应的核糖形成共价键，最终将其捕获。

作为“钩子”的UdgX “钓”到含dU的DNA片段后，还需要进一步确定dU位置。

接下去，研究人员发挥DNA高保真聚合酶特性。这个酶就如同行驶在DNA轨道上的列车，当碰到被UdgX标记的dU的缺口时，会被动地原地“停车”。

然后，研究人员结合高通量测序技术，将“停车”信号放大，最终在单个碱基的水平上精确地定位dU在DNA乃至基因组上的位置。

研究人员将其称为“依靠UdgX并结合DNA高保真聚合酶的dU测序技术”（Ucaps-seq）。

此外，团队发现Ucaps-seq测序技术对基因编辑脱靶同样具有强大的识别能力。

论文的通讯作者为中国科学院院士陈义汉教授（同济大学附属东方医院、同济大学医学院和同济大学心律失常教育部重点实验室）、马红辉研究员（同济大学附属东方医院和同济大学心律失常教育部重点实验室）和胡晋川研究员（复旦大学生物医学研究院和上海市第五人民医院）。

论文的第一作者为江柳丹（同济大学博士研究生，导师为陈义汉院士和马红辉研究员）、尹家勇（复旦大学硕士研究生）和钱茂祥研究员（复旦大学生物医学研究院和复旦大学附属儿科医院）。

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