慕尼黑的路德维希-马克西米利安大学（LMU）研究人员发现了细菌RNA中一种新型的化学修饰形式。显然，只有当细胞处于应激状态时，这种修饰才会附着在分子上，并且在恢复过程中会迅速去除。

      核糖核酸（RNA）在化学上与DNA密切相关，而DNA是所有细胞中遗传信息的载体。实际上，RNA本身在将遗传信息转换成蛋白质的过程中起着核心作用，蛋白质可以催化化学转化并充当细胞和生物体的结构元素。像DNA一样，RNA分子由称为核碱基的四种不同类型亚基的序列组成，这些亚基通过糖-磷酸酯键相互连接。在所有生物中，可以对这些亚基进行选择性修饰，以调节其相互作用和功能。现在，化学系艾美奖诺伊初级研究小组的负责人Stefanie Kellner博士与Kirsten Jung（LMU微生物学教授）合作发现了细菌RNA的一种新颖的-生化上非常不寻常的修饰。当微生物受到压力时会附着修饰物，当条件恢复正常时可立即将其去除。新发现发表在在线杂志《自然通讯》上。

       DNA和RNA均可通过甲基化修饰，即甲基（CH3）取代基与核苷酸的连接。另外，细菌用含有硫原子的官能团修饰RNA，以调节蛋白质合成。一种这样的修饰代替胞苷碱中2位的氧。在棒状大肠杆菌中，Kellner和她的同事现已鉴定出这种改性的含硫碱基的一种以前未知的形式。凯尔纳说：“在这种情况下，细菌在胞苷的硫处被甲基化。” “通过硫取代基的偶联将胞苷转化为2-甲基硫代胞苷，或简称为ms2C。”

       进一步的实验表明，当细菌在压力下通过向生长培养基中添加有害化学物质或抗生素时，ms2C主要出现在RNA中。尽管这种损害会对蛋白质翻译产生负面影响，但这并不是对细菌的死刑。

       有趣的是，细菌拥有一种可以随后消除甲基化损伤的酶。该团队借助一种称为NAIL-MS（核酸同位素标记质谱联用）的相对较新的分析技术，成功地直接表征了修复机制。这涉及在通过高灵敏度质谱分析之前用重同位素标记样品，这使人们能够在去除应激源后追踪修饰的RNA的命运。 “通过这种方式，我们能够在活细胞中证明修饰的RNA不会被降解。

       相反，它是通过甲基的酶促分离来修复的。”

       由于修复过程是在RNA修饰后的1-2小时内完成的，因此研究人员认为该细胞已经“做好了准备”以应对损伤。可以想象，含硫的RNA碱基充当了游离甲基的清除剂，这些游离甲基是由于压力的直接结果而产生的，从而阻止了它们修饰DNA或其他蛋白质。由于细菌细胞中充满了RNA分子，因此它们可以作为有效的排毒机制来清除反应性化学基团。