喜報(bào)！iHuman研究所趙素文研究團(tuán)隊(duì)獲教育部自然科學(xué)研究成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

發(fā)布時(shí)間2026-02-02文章來(lái)源 iHuman研究所作者責(zé)任編輯管舜瑛

近日，教育部公布了2025年度科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)（自然科學(xué)與工程技術(shù)）獲獎(jiǎng)名單。由上?？萍即髮W(xué)iHuman研究所、生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院趙素文團(tuán)隊(duì)與合作者共同完成的科研項(xiàng)目“第五堿基Z堿基基因組的合成及其他微生物初級(jí)代謝通路的發(fā)現(xiàn)”，榮獲教育部自然科學(xué)研究成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

Z堿基（2-氨基腺嘌呤）是一種天然存在的“第五堿基”，在Z基因組生物的DNA中可完全取代腺嘌呤（A），并與胸腺嘧啶（T）形成三根氫鍵，從而賦予ZTCG DNA獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)。盡管首個(gè)Z基因組生物早在1977年即被發(fā)現(xiàn)，其生物合成通路卻在近半個(gè)世紀(jì)內(nèi)始終未明。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)生物信息學(xué)、酶學(xué)等多學(xué)科手段，系統(tǒng)揭示了Z基因組生物合成通路所依賴(lài)的多酶系統(tǒng)，逐一驗(yàn)證了各關(guān)鍵酶的生化功能，并據(jù)此預(yù)測(cè)Z基因組噬菌體在全球范圍內(nèi)廣泛分布。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步選擇了一株發(fā)現(xiàn)于上海的噬菌體Acinetobacter SH-Ab 15497開(kāi)展多角度驗(yàn)證，確認(rèn)其基因組為Z基因組。研究還發(fā)現(xiàn)，Z基因組合成通路中的關(guān)鍵酶PurZ，由古菌的PurA進(jìn)化而來(lái)，并存在一個(gè)進(jìn)化中間體PurZ0。相關(guān)證據(jù)提示，Z基因組生物起源十分古老，至少可追溯至35億年前，并在漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程中與以ATCG為基礎(chǔ)的DNA生命形式長(zhǎng)期共存而未被淘汰。

研究揭示Z-基因組生物合成通路，論文發(fā)表于國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。

Z基因組生物合成通路的揭示，為Z堿基三磷酸（dZTP）和ZTCG DNA的規(guī)模化制備奠定了基礎(chǔ)。ZTCG DNA/RNA在病原檢測(cè)、RNA藥物研發(fā)、DNA信息存儲(chǔ)、DNA折紙以及Z基因組噬菌體治療等前沿領(lǐng)域均具有應(yīng)用潛力。

自2021年以來(lái)，趙素文研究團(tuán)隊(duì)與合作者持續(xù)深耕噬菌體核苷修飾研究方向，相關(guān)成果相繼發(fā)表于Science、Nature Microbiology、Nature Communications等國(guó)際高水平學(xué)術(shù)期刊。


教育部科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)（自然科學(xué)和工程技術(shù)）旨在鼓勵(lì)高校教師和科技工作者面向國(guó)家戰(zhàn)略需求、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和世界科技前沿開(kāi)展原創(chuàng)性科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化，提升高校原始創(chuàng)新能力和人才自主培養(yǎng)質(zhì)量。該獎(jiǎng)項(xiàng)實(shí)行提名制，每三年評(píng)審一次，下設(shè)自然科學(xué)研究成果獎(jiǎng)、工程技術(shù)研究成果獎(jiǎng)和青年優(yōu)秀研究成果獎(jiǎng)。