1997年，邓子新和同事已经将有关基因分离出来，分析结果暗示，这些基因编码的蛋白质与硫有关。他说：“那是我们第一次拿到DNA上存在硫修饰的证据, 但当时还没有遗传学、生物化学、尤其是没有化学水平的最终证据，难以服众。”

 

邓子新决定从化学的角度着手研究，比如，用同位素标记的含硫化合物喂养细菌，再通过同位素示踪DNA上是否结合了硫元素，或者说同位素标记的硫元素是否特异性地结合到了DNA上。

 

2000年，上海交通大学创办Bio-X生命科学研究中心，邓子新在此中心组建了微生物遗传学团队，从武汉来到了上海。“当时交大给我提供的较好的工作条件和启动经费，无疑是这个项目得以顺利展开的最好催化剂, 原本制约这项研究工作的设备和试剂条件终于得到了大大改观。”他说：“在这项研究中，很多实质性的进展还是主要得力于这几年交大的重视和支持。”

 

实质性进展给了邓子新新的信心。2003年，他着手申请国家自然科学基金委的重点项目，然而“答辩没有通过，说明认可的程度很低，但基金委认为这是一个有潜力的项目，因此以基金委生命科学部主任基金的方式给了我一笔30万元的资助”。邓子新说：“这是在非共识的情况下得到的经费，我很感动，因为这毕竟是支持挑战常规的一种鼓励。”

 

邓子新厚积薄发，2004年，他在实验中证实了细菌DNA分子中硫元素的存在。2005年，他的研究团队在《分子微生物学》期刊上发表题为《DNA大分子上一种新的硫修饰》的论文。“这是国际上第一次正式认可这个成果，当年也被评为中国高校十大科技进展，之后，又发表了一系列的相关文章，这是水到渠成的结果。”

 

2007年4月、5月、7月和8月，邓子新团队相继在《核酸研究》、《生物化学》和《分子微生物学》等期刊上连续发表4篇论文，报道DNA硫修饰研究相关的酶学功能、修饰位点、生物类别和分布规律，以及DNA硫修饰研究的后续进展。由此，他们的研究成果进入国际视野。

 

 

虽然已经证实细菌的DNA上掺入了硫元素，但具体是在什么位置掺入的呢？这需要弄清楚这种DNA硫修饰的精细化学结构。邓子新说：“我们在化学结构上做了好久好久，走了很多弯路，都迟迟没有得到最终阐明。”

 

机会不期而至。2005年底，邓子新的一位博士毕业生陈实到美国麻省理工学院(MIT)做博士后。陈实在MIT工作的那个实验室与化学结构研究关系不大，但他是个有心人，当他了解到彼得·帝丹教授的实验室做化学结构的水平相当不错时，就和帝丹商量，能否与他的实验室合作鉴别DNA上这种硫修饰的化学结构。这一谈，引起了帝丹的极大兴趣和热情。2006年初，邓子新派博士生王连荣带着前期工作的材料积累和基础到帝丹的实验室去鉴别结构。

 

“这次成功也充满了偶然和机会。”邓子新说：“一般情况下，最后得到的磷硫酰二核苷结构是会被其中用到的某种酶水解裂开的，但在王连荣的实验中，3种酶混合后的缓冲液体系正好抑制了这种酶水解磷硫酰的活性，其化学结构也得以最终鉴定。”

 

利用高压液相色谱和质谱技术，他们成功解析出DNA硫修饰的精细化学结构为“R-构象的磷硫酰”。在2007年10月14日在线出版的《自然—化学生物学》期刊上，双方合作发表了题为《细菌DNA大分子上的磷硫酰化》的论文，论文审稿人评价说，“这篇论文具有最高级别的科学价值”。同期杂志的《新闻与观点》专栏中配发了特写文章，指出这是迄今为止在天然DNA骨架上发现的第一种生理修饰。

 

2007年11月号的《自然—化学生物学》印刷版正式刊发了这篇论文，编辑部在封面以“硫元素与细菌DNA相遇相知”为题，画龙点睛地给予了导读。德国马普实验室的化学生物学家弗里茨·爱克斯坦应邀在该期的《新闻与观点》专栏为这篇论文撰稿，爱克斯坦在题为《细菌DNA的磷硫酰化》一文中称，“发现细菌DNA骨架中发生了磷硫酰化修饰的结果，简直令人瞠目结舌”。虽然早在1997年就感知到了DNA上硫元素的存在，但邓子新也认为“它以磷硫酰化的形式存在于DNA的骨架上倒是颇有些意外”。