近日，国际微生物学权威期刊Molecular Microbiology在线发表了上海交通大学生命科学技术学院、微生物代谢国家重点实验室由德林教授小组的最新研究进展“Regulation of DNA phosphorothioate modifications by the transcriptional regulator DptB in Salmonella”。该研究揭示了DNA磷硫酰化修饰在转录水平上调控的分子机制。

DNA磷硫酰化修饰是近年发现的一种新型表观遗传学生理修饰，该修饰位于DNA大分子骨架上，由硫原子取代了DNA磷酸骨架上非桥联氧原子而形成了具有序列特异性和空间构象专一性的磷硫酰化修饰。这种新型表观遗传学修饰的调控机制目前尚不清楚，它的发现拓展了经典的DNA组成理论，在国内外引起了广泛关注。

由德林教授研究小组成秋香和曹博研究发现，敲除沙门氏菌中控制磷硫酰化修饰基因dptBCDE中的dptB基因后，细胞内磷硫酰化修饰水平增强，同时在细胞快速生长时期，该基因的下游DNA磷硫酰化基因转录水平明显增高。当用dptB基因回补其突变株时，下游修饰基因的转录和细胞内磷硫酰化修饰恢复到与野生型沙门氏菌相当水平，表明dptB在转录水平上负调控DNA磷硫酰化修饰基因的表达。同时，通过精确定位DptB在DNA磷硫酰化修饰基因上游调控区的2个DNA结合区域，发现每个靶序列中都含有1对保守的正向重复序列，进一步研究也表明，这种负调控机制是DNA磷硫酰化修饰中普遍存在的调控方式。

该研究是由德林教授研究小组继破译DNA磷硫酰化修饰基因组图谱（Cao et al, Nature Communication, 2014, 5: 3951），解析DNA磷硫酰化修饰限制系统作用机制（Cao et al, Molecular Microbiology 2014, 93(4):776-85）之后，在这种新型表观遗传学修饰生物学研究上的又一重要进展，对理解基因组上的低频率的修饰机制和修饰的生理功能具有重要的意义。