摘要： 核苷酸介导的免疫信号传递是生物遗传调控的核心机制之一。自1950年代发现环状核苷酸（cAMP/cGMP）以来，逐步阐明了代谢与免疫遗传调控经典信号通路。近年来的研究进一步揭示了细菌CRISPR-Cas等系统通过核酸互作实现适应性免疫的遗传调控模式。然而，非经典核苷酸是否参与遗传信息传递与免疫调控，仍然未知。 2025年2月20日，华中农业大学韩文元教授团队在Science发表了题为“Base-modified nucleotides mediate immune signaling in bacteria”(doi: 10.1126/science.ads6055)的论文，揭示了基于碱基修饰的遗传信号新机制—“孔明系统”。他们通过系统遗传学与生物化学研究，解析了细菌“孔明系统”的三步作用模式：(1) 模块鉴定与功能解析：鉴定并命名KomA（腺苷脱氨酶）、KomB（HAM1结构域信号感知）和KomC（SIR2结构域NAD?降解酶）三基因模块，揭示其协同作用机制；(2) ITP信号通路重构：结合噬菌体激酶（DNK）与宿主酶（NDK），阐明dAMP→dIMP→dIDP→dITP的信号级联途径，证实dITP为新型遗传信号分子；(3) 宿主-噬菌体互作网络解析：发现T5噬菌体通过Dmp酶降解dAMP前体，阻断信号通路，揭示核苷酸代谢网络的动态遗传博弈。该系统通过三基因（komA, komB, komC）的协同作用，巧妙利用噬菌体成分生成免疫信号，如同孔明的“草船借箭”策略，展现了创新的防御机制和对历史智慧的“借鉴”。 该研究首次揭示碱基修饰（腺苷脱氨化）可直接编码遗传信号，突破环核苷酸框架，从新维度分析遗传信息传递机制；基因模块化设计（KomA/B/C）的“即插即用”特性，揭示了细菌通过水平基因转移快速演化出多样性的防御策略的遗传机制；更关键的是，KomBC复合体对dITP的特异性识别，为解析真核生物中dITP异常积累导致的基因组不稳定性（如肿瘤等涉及遗传的疾病）提供了分子探针，无缝连接了原核免疫机制与真核遗传病理研究。 推荐人：阿卜力米提·阿卜杜喀迪尔，谢建平