DNA“掺假”会发生什么事

2019-11-12 15:46:29

  DNA(或脱氧核糖核酸)是我们的生命蓝图,储存着身体发育和机能运作的遗传学指令。DNA出现问题会使细胞发生突变,甚至引发严重的疾病。

  细胞的DNA分子在持续受到外界环境的伤害,比如阳光、吸烟和辐射。但研究者们最近发现,细胞自己的内部环境对DNA来说也没那么安全。Genetics杂志发表的一篇亮点文章指出,RNA(或核糖核酸)在DNA损伤和细胞突变中起到了非常重要的作用。

  “与DNA相比,人们对RNA提得比较少。但实际上细胞内的RNA比DNA多,”这项研究的领导者,科罗拉多州立大学的助理教授J.LucasArgueso说。

  细胞拥有的核糖核酸明显多于脱氧核糖核酸,而且这两种物质非常相似。正因如此,细胞经常会将核糖核酸错误的掺入DNA。Argueso及其同事想知道的,如果酵母细胞无法准确剔除这些核糖核酸会发生什么事。

  “这个问题存在于人类、胡萝卜、蝴蝶、酵母等多种生物中,”Argueso指出。“而酵母是非常有用的生物医学研究模型。”

  这项研究为Aicardi-Goutieres综合征带来了直接的启示,这是一种影响大脑、免疫系统和皮肤的毁灭性疾病。“这是一种非常严重的疾病,这些孩子生下来就缺乏从DNA中去除RNA的关键酶,”Argueso说。“我们通过基因工程让酵母具有与Aicardi-Goutieres综合征患儿相同的基本遗传缺陷,以便研究这个问题的核心。”

  研究人员准备把这项研究拓展到癌症领域,明确核糖核酸对癌细胞染色体异常的影响。绝大多数癌症存在一定的染色体结构异常,不过就目前看来乳腺癌和卵巢癌在这方面的问题最大。

  值得注意的是,有不少化疗药物通过减少脱氧核糖核酸的生产起作用。“癌细胞繁殖得很快,”Argueso说。“它们非常需要脱氧核糖核酸。然而,当我们用化疗减少脱氧核糖核酸的时候,就会逼癌细胞在DNA中掺入更多的核糖核酸。”

  换句话说,这样的化疗是在鼓励癌细胞向DNA掺假,结果使它们获得更多的突变。可能正是因为这样的原因,在化疗缓解了病情之后,癌症往往会以攻击性更强的形式卷土重来。