通過一系列實驗，研究團隊還解析了噬菌體Z基因組複雜的生物合成途徑。在細菌與噬菌體億萬年的博弈中，細菌進化出了許多防禦手段，噬菌體則發展出更多繞過細菌防禦的策略，其中最廣泛的就是修飾自己的DNA，用Z完全取代正常的A。
儘管DNA測序非常普及，但普通DNA測序手段並不能發現Z的存在。科研團隊利用酶水解DNA再進行組分分析的傳統方法，證實了地球上廣泛存在含這類特殊DNA的噬菌體，藍細菌的這株噬菌體並不是唯一的特例。研究人員還用最新一代的納米孔DNA測序技術，對研究結果進行了驗證。
可在新材料、信息存儲等領域實現應用
“利用發現的特殊DNA合成機制，可實現低成本量產含Z的DNA，並拓展其在新材料制備、信息存儲等多方面的應用。”張雁介紹，“我們發現了這種特殊DNA的合成機制，能夠實現低成本量產。比如人們通過設計DNA序列，使其在納米甚至更小的尺度折叠成各種形狀，從而作為新材料具有很好的應用前景，這種特殊DNA增加了結構的熱穩定性，可以更快、更高效地折叠出特定3D結構的納米材料。”
而用DNA取代計算機二進制的圖片、錄像等數據存儲，所需空間大幅縮小，據科學推算，幾千克的DNA就可以存儲目前人類所有的數據。新型DNA的Z碱基還可以使DNA信息存儲獲得加密、分類等功能。
此外，抗生素濫用引起的超級耐藥菌是人類醫學面臨的重大問題。抗生素在動物飼料以及食品防腐中的濫用也亟須替代。“噬菌體是細菌的天敵，我們發現這種特殊DNA不被細菌的防禦機制識別。”張雁表示，替代抗生素的噬菌體療法受到廣泛關注，並且在臨床上已有使用。裝備了這類DNA的噬菌體對細菌更具殺傷力，作為廣譜性殺菌生物制劑在醫藥、畜牧養殖、食品防腐等領域的應用將具有廣闊前景。 |
