dna的磷酰基修饰会影响基因转录吗?

dnd基因簇介导的DNA硫代磷酸修饰是首次报道的DNA骨架修饰。dnd基因簇编码的多种蛋白质协同作用,在微生物基因组中构成一个多功能的表观遗传系统,赋予微生物包括抗氧化、限制性修饰、抗病毒感染等多种能力。有趣的是,与其他修饰系统(如甲基化修饰)相比,dnd系统虽然会给微生物带来很多生存优势,但却分散在很多原核生物中。为了解决这一生态悖论,研究团队首先提出了一个科学假设:在通过水平基因转移的传播过程中,dnd系统带来的PT修饰可能会影响受体微生物的基因表达,尤其是激活广泛分布于微生物基因组中的原噬菌体,导致受体微生物的生存劣势,从而显著限制dnd系统的扩散和分布。为了检验这一假设,我们系统分析了细菌基因组中dnd基因和基因簇与原噬菌体分布的关系,结果表明两者之间存在显著的负相关关系。此外,使用海洋丝状噬菌体SW1及其宿主菌株耐压电希瓦氏菌。对WP3作为模型系统的深入分析表明,PT修饰显著影响噬菌体调节蛋白FpsR的丰度及其与操纵子的结合亲和力,从而解除SW1原噬菌体的转录抑制。此外,在一些细菌(包括大肠杆菌?大肠杆菌,单性链球菌?MR-1,腐败链球菌?W3-18-1)也证实了dnd基因簇的水平基因转移受到原始噬菌体的限制。综合竞争实验、转录组分析和修饰组分析表明,除原始噬菌体基因外,PT修饰也会影响海洋细菌耐高压链球菌?WP3中许多代谢和抗逆性相关基因的转录导致其竞争适应性显著下降。