科学家在地球极端环境样本中发现多种新型DNA结合蛋白，并在实验中证明其可提升传染病快速检测的表现。相关研究成果已发表于《核酸研究》（Nucleic Acids Research）。
该研究由杜伦大学牵头，联合冰岛、挪威和波兰的合作伙伴组成国际团队。研究人员对来自冰岛火山湖以及北大西洋海面下2000多米深的深海热泉的遗传物质进行分析，借助下一代DNA测序技术，在包含数百万潜在蛋白质的数据库中开展筛选。
研究团队表示，大自然是重要的酶类与蛋白质来源，但仍有大量分子尚未被识别。通过上述方法，研究人员鉴定出此前未知、能够结合单链DNA的蛋白质，并发现这些蛋白在高温、极端pH值或高盐度等条件下依然保持稳定。
在后续工作中，团队采用多种实验室技术对新蛋白进行系统研究，结果显示其具备较高的热稳定性与稳健性，符合生物技术与医学应用对耐受性的要求。研究人员还以高分辨率解析了这些蛋白的三维结构，用于揭示其作用机制，并为后续通过蛋白质设计进行优化提供依据。
在应用验证方面，研究团队指出，其中一种新型DNA结合蛋白可改善基于环介导等温扩增（LAMP）的诊断测试。LAMP测试可在无需复杂实验室设备的情况下检测病毒、细菌或寄生虫的遗传物质。实验结果显示，加入该蛋白后，测试速度与灵敏度得到提升，增强了对SARS-CoV-2等病毒RNA以及其他传染病原体DNA的检测能力。
该研究首席研究员、杜伦大学Ehmke Pohl教授在声明中表示，这项工作显示了从极端栖息地开展生物探测的潜力，相关结果不仅对生物经济具有意义，也为基于人工智能的蛋白质结构预测与蛋白质设计方法提供基础。
研究团队称，下一步将继续寻找更多DNA结合蛋白，目前已有新的候选蛋白被鉴定并处于研究阶段。团队还在设计这些蛋白的改良版本，并与杜伦大学生物科学系研究人员合作，开发针对利什曼病和查加斯病等被忽视热带病的新型LAMP检测方法。
在商业化探索方面，研究团队同时与挪威生物技术公司ArcticZymes合作，评估这些蛋白的潜在商业应用。
