沒有DNA修復機制人類每天要突變百萬次?

2021-01-17 網易科技

本文由微信公眾號環球科學ScientificAmerican授權轉載。

2015年諾貝爾化學獎花落瑞典科學家託馬斯·林達爾（Tomas Lindahl）、美國科學家保羅·莫德裡奇（Paul Modrich）和土耳其科學家阿齊茲·桑賈爾（Aziz Sancar），表彰他們在分子層面上解釋了細胞如何修復DNA並保護遺傳信息。他們的工作為我們提供了對活細胞機能的基本認

每天人體受到的紫外線輻射、自由基和其他致癌物質都會對我們的DNA造成損傷，但哪怕沒有這些外來因素的侵襲，DNA分子自身也是不穩定的。細胞的基因組每天都會產生數千處自發變化。不僅如此，細胞分裂時DNA的複製也會產生錯誤，而每天人體裡這樣的過程都會發生幾百萬次。

為什麼經歷如此動蕩的DNA不會在人體內產生亂七八糟的化學現象呢？這是因為一系列分子系統能夠時刻監視並修復著DNA。今年的諾貝爾化學獎，正是頒給了在分子層面上研究這種DNA修復機制的三位學家。

20世紀70年代早期，科學界一直認為DNA是極其穩定的分子，但瑞典科學家託馬斯·林達爾發現DNA是會隨著時間發生改變的，而如果這種改變不被修復，地球上所有的生物都不會存在了。他因而發現了DNA的鹼基切除修復（base excision repair）機制，這種機製得以防止DNA土崩瓦解。

土耳其科學家阿齊茲·桑賈爾發現了核苷酸切除修復（nucleotide excision repair）機制，該機制幫助細胞修復紫外線對DNA產生的影響。有些人的該機制有天生缺陷，因此一旦暴露在陽光下就會得皮膚癌。核苷酸切除修復機制還可以用來糾正由其他誘變因素帶來的缺陷。

美國科學家保羅·莫德裡奇發現了細胞糾正DNA複製過程中發生的錯誤的機制。這種機制稱為「錯配修復」（mismatch repair），它可以將DNA複製過程中的出錯頻率減少到千分之一。在錯配修復機制上有先天缺陷會導致一種遺傳性的結腸癌。

今年的諾貝爾化學獎獲得者為人類提供了對活細胞機能的基本認識，也為新的癌症治療方法打開了道路。（翻譯：丁家琦）

本文來源：網易科技報導 責任編輯： 王曉易_NE0011

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