沃森-克里克氫鍵(Watson-Crick hydrogen bond)和胡格斯汀氫鍵(Hoogsteen hydrogen bond)在DNA高階結構的形成中發揮著重要作用。它們通過鏈接不同的核酸堿基對(Base pairs)來編碼遺傳信息，并通過Watson-Crick和Hoogsteen堿基對之間的相互轉換，動態調控生命的遺傳模式，如基因調控和復制。因此，精確區分DNA結構中的這兩種氫鍵，對于深入理解DNA功能至關重要。然而，由于氫鍵固有的不穩定性，兩者間的電子密度差異以及在亞納米尺度上的微小結構差異(尺寸上相差大約2?)，目前很難在不同DNA背景下精確測量和區分Watson-Crick和Hoogsteen 氫鍵。
 

　　近日，重慶綠色智能技術研究院在納米孔生命分析與精確測量技術領域取得研究進展，相關成果以“Nanopore Discriminates Watson-Crick and Hoogsteen Hydrogen Bonds in Multiple DNA Contexts”為題發表于《Nano letters》期刊。研究人員通過構建基于α-溶血素納米孔的檢測體系，實現了亞納米尺度上Watson-Crick和Hoogsteen氫鍵的精確測量與區分。此外，研究還發現，Watson-Crick和Hoogsteen氫鍵對一些穩定DNA結構與功能至關重要的理化參數(如表觀遺傳修飾、DNA末端結構和溶液質子強度)具有不同的敏感性。這項工作在亞納米尺度上對氫鍵特征進行了精確測量，為通過微小化學鍵結構變化表征并分析復雜DNA結構與功能奠定了基礎。
 

　　李葦(電子科技大學醫學院博士后)為論文的第一作者，王赟姣和王亮為論文共同通訊作者。該工作得到了科技部國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國博士后基金、重慶英才、重慶市自然科學基金以及中國科學院“青促會”等項目的支持。