《Cell》首次发现RNA不只有碱基修饰，还能改骨架修饰！

  RNA分子上有超过150种化学修饰，几乎都发生在碱基或核糖上，磷酸骨架一直被认为是被修饰的禁区。硫代磷酸（PS）修饰是一种将磷酸基团中的非桥接氧替换为硫的化学改造，在RNA药物中被广泛使用，用来抵抗核酸酶降解、提高稳定性。此前只知道DNA存在天然的PS修饰，RNA中是否存在一直存在争议，曾有研究声称发现，后又因信号被错误归因、实为核糖甲基化而被推翻。

  

  2026年9月17日，魏茨曼科学研究所Schraga Schwartz团队在Cell 在线发表题为“Phosphate backbone epitranscriptomics: Discovery of natural RNA phosphorothioates and their writer machinery”的研究论文，该研究开发了基于测序和质谱的方法，以单核苷酸分辨率检测RNA上的PS修饰。在多种古菌中，他们稳定鉴定出rRNA和tRNA上的PS位点。这些修饰不是静态的，而是随环境中硫含量和温度变化而动态改变，提示其可能是古菌适应极端环境的一种调控手段。

  研究团队进一步找到了催化PS修饰的酶：一个多样化的酶家族，可选择性地修饰tRNA或rRNA，酶的有无与PS分布一致。敲除这些酶会导致古菌死亡或温度敏感，而tRNA上的PS能增强tRNA稳定性。这说明修饰并非偶然出现，而是具有明确的生理功能。

  

  文章模式图（图源自Cell ）

  这项发现首次证明天然RNA也能在磷酸骨架上被修饰，扩大了RNA修饰化学词典，也为后续研究打开了大门。由于PS修饰在RNA治疗中非常成熟，这些古菌酶提供了天然的立体特异性修饰工具，可能启发更高效、更精确的RNA药物合成方法。同时，理解古菌如何利用PS修饰适应极端环境，也拓展了我们对生命适应性的认识。

  当然，目前发现仅限于古菌，真核生物和人类是否存在尚未证实。但这项研究打破了教条：RNA的化学多样性比我们以为的更丰富，也为未来RNA诊断和治疗带来了新的可能。