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解读2015诺贝尔化学奖:没有DNA修复机制,我们每天要突变百万次

时间: 2015年10月09日 | 作者: | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
2015年诺贝尔化学奖花落瑞典科学家托马斯·林达尔(Tomas Lindahl)、美国科学家保罗·莫德里奇(Paul Modrich)和土耳其科学家阿齐兹·桑贾尔(Aziz Sancar),表彰他们在分子层面上解释了细胞如何修复DNA并保护遗传信息。他们的工作为我们提供了对活细胞机能的基本认

 

 

图片来源:Ill. N. Elmehed. © Nobel Media AB 2015

 
每天人体受到的紫外线辐射、自由基和其他致癌物质都会对我们的DNA造成损伤,但哪怕没有这些外来因素的侵袭,DNA分子自身也是不稳定的。细胞的基因组每天都会产生数千处自发变化。不仅如此,细胞分裂时DNA的复制也会产生错误,而每天人体里这样的过程都会发生几百万次。

 

为什么经历如此动荡的DNA不会在人体内产生乱七八糟的化学现象呢?这是因为一系列分子系统能够时刻监视并修复着DNA。今年的诺贝尔化学奖,正是颁给了在分子层面上研究这种DNA修复机制的三位学家。
 
20世纪70年代早期,科学界一直认为DNA是极其稳定的分子,但瑞典科学家托马斯·林达尔发现DNA是会随着时间发生改变的,而如果这种改变不被修复,地球上所有的生物都不会存在了。他因而发现了DNA的碱基切除修复(base excision repair)机制,这种机制得以防止DNA土崩瓦解。
 
土耳其科学家阿齐兹·桑贾尔发现了核苷酸切除修复(nucleotide excision repair)机制,该机制帮助细胞修复紫外线对DNA产生的影响。有些人的该机制有天生缺陷,因此一旦暴露在阳光下就会得皮肤癌。核苷酸切除修复机制还可以用来纠正由其他诱变因素带来的缺陷。
 
美国科学家保罗·莫德里奇发现了细胞纠正DNA复制过程中发生的错误的机制。这种机制称为“错配修复”(mismatch repair),它可以将DNA复制过程中的出错频率减少到千分之一。在错配修复机制上有先天缺陷会导致一种遗传性的结肠癌。
 
今年的诺贝尔化学奖获得者为人类提供了对活细胞机能的基本认识,也为新的癌症治疗方法打开了道路。(翻译:丁家琦)
 
原文链接(诺奖官网):http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/press.html