氧化压力可以源自多种生物学过程和环境毒素，可以诱导多种DNA氧化损伤。在多达80种以上的氧化DNA修饰中，8-oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine (OG)是最常见和最重要的损伤修饰之一。如果没有被及时修复，OG可能引起G→T突变，与多种癌症、神经退行性疾病和衰老相关。除此之外，OG也有类似于表观遗传修饰的作用，可以通过几种不同的方式调控基因表达，例如OG的修复中间体apurinic (AP) site可以通过促进和稳定富含G碱基的DNA二级结构G四链体（G-quadruplexes, G4）来影响转录。OG的上述生物学功能与其在基因组上的分布密切相关，因此检测OG在基因组上准确位置对研究相关科学问题有重要意义。
　　2021年11月12日，我院钱茂祥课题组的生信团队与复旦大学生物医学研究院的胡晋川课题组的实验团队合作在Nucleic Acids Research 杂志在线发表了题为Genome-wide analysis of 8-oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine at single-nucleotide resolution unveils reduced occurrence of oxidative damage at G-quadruplex sites 的研究论文，开发了一种能以单碱基分辨率特异性检测OG损伤的测序方法CLAPS-seq (Chemical Labeling And Polymerase Stalling Sequencing)，检测了HeLa细胞中内源和外源OG损伤的分布，发现了G4结构会阻碍OG损伤的形成。
 
　　OG损伤的测序有几个技术难题，首先内源OG损伤的频率小于每百万碱基一个，实现特异性和单碱基分辨率具有很高的挑战性；其次G碱基很容易被氧化，如何避免样品处理过程中次生氧化的干扰是所有OG检测方法的共同困难。CLAPS-seq在提取DNA之后，立即通过一个高选择性的化学反应给OG标记上生物素，从而避免了后续处理过程中次生氧化的干扰。生物素标记的DNA片段被链霉亲和素磁珠捕捉，随后用高保真DNA聚合酶进行引物延伸。因为聚合酶会被准确阻挡在损伤前一位碱基，对延伸产物测序可以确定损伤的准确位置（图2）。从测序结果看，无论是内源损伤还是外源损伤，检测到的损伤位点上大部分碱基都是G，表明CLAPS-seq首次实现了以单碱基分辨率检测人类细胞中内源OG损伤的准确分布。
 
　　复旦大学生物医学研究院19级博士研究生安娇、研究助理殷梦蝶和19级硕士研究生（儿科医院联合培养）尹家勇为论文的共同第一作者；复旦大学生物医学研究院青年研究员胡晋川，复旦大学附属儿科医院/生物医学研究院青年研究员/特聘教授钱茂祥是论文的共同通讯作者；复旦大学生物医学研究院徐国良院士和美国北卡大学教堂山分校医学院Aziz Sancar教授为本研究提供了重要帮助。

原文链接：
https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkab1022/6426063