科學(xué)家揭示DNA損傷誘發(fā)癌癥和遺傳性疾病發(fā)生的分子機制

近日，一項刊登在國際雜志Nature Genetics上的研究報告中，來自哈佛醫(yī)學(xué)院等機構(gòu)的科學(xué)家們通過研究揭示了DNA損傷影響突變發(fā)生的分子機制，研究者表示，我們對突變形成的貢獻(xiàn)或許遠(yuǎn)遠(yuǎn)被低估了，很多遺傳突變或許并不是由DNA的加倍錯誤所引起的，而是由脆弱分子所導(dǎo)致的損傷引起的。

不幸的是，對于研究那些并非暴露于紫外線、煙霧或其它外部誘變劑所誘發(fā)的正常細(xì)胞突變的原因，目前研究人員并未清楚地進(jìn)行研究；一種最主流的觀點認(rèn)為，絕大多數(shù)突變是由于每次細(xì)胞分裂前DNA的不準(zhǔn)確復(fù)制所造成的，而且這些假設(shè)也得到了癌癥風(fēng)險與細(xì)胞分類數(shù)量之間存在關(guān)聯(lián)的結(jié)論所支持；另外一種觀點則認(rèn)為，每個精子在最終形成之前所經(jīng)過的分裂次數(shù)與男性的年齡成正向相關(guān)性，比如18歲男性的精子在其成熟之前會經(jīng)歷大約100倍的翻倍，而50歲男性則會大約經(jīng)歷800倍的翻倍，DNA增加導(dǎo)致的數(shù)量錯誤就會誘發(fā)精子突變的積累。

研究者Vladimir Seplyarskiy表示，為此我們決定通過不同的視角來評估DNA損傷對突變積累的影響，文章中，研究人員觀察了細(xì)胞修復(fù)系統(tǒng)發(fā)揮功能的機制，由于其只能對讀取基因的DNA鏈發(fā)揮作用，因此研究人員就觀察了這些區(qū)域意外發(fā)生突變的類型很少，這或許就能夠估算由DNA損傷引起的突變數(shù)量。隨后研究者觀察了細(xì)胞分裂期間損傷DNA所發(fā)生的變化，他們將DNA前導(dǎo)鏈和后隨鏈的突變進(jìn)行了對比，結(jié)果表明，與DNA損傷相關(guān)的突變或許經(jīng)常發(fā)生在后隨鏈上，這對于癌癥腫瘤發(fā)生期間已知誘變劑引發(fā)的突變以及遺傳性的突變或許是正確的，因此，很多遺傳性的突變或許并不是由DNA加倍所導(dǎo)致的錯誤而引發(fā)，而是脆弱分子的損傷所致。

研究結(jié)果表明，導(dǎo)致癌癥的突變或許只有在分裂活躍的細(xì)胞中由誘變劑所引起，研究者Vladimir Seplyarskiy概括道，長期以來我們一直在尋找機體生殖細(xì)胞發(fā)生突變的原因，如今研究結(jié)果表明，來自父親機體的遺傳性突變或許是復(fù)制錯誤導(dǎo)致的結(jié)果；本文研究中，研究人員在統(tǒng)計學(xué)上表明，DNA損傷或許扮演著關(guān)鍵的角色；不幸的是，目前研究人員明顯低估了這種損害對誘變所產(chǎn)生的貢獻(xiàn)效果。

對于闡明遺傳突變發(fā)生機制的研究不僅具有重要的理論意義，而且理解突變形成的分子機制或能幫助研究人員預(yù)測并且評估引發(fā)癌癥和其它遺傳性疾病的突變，這對于后期開發(fā)新型癌癥和多種疾病的新型療法或許提供了新的思路和希望。