http://www.physorg.com/news125327004.html
March 21, 2008
一種能夠評估輻射對於 DNA 所造成損害的新技術指出，受損地點，或稱病灶（lesions）的空間性排列，在決定損害嚴重程度上比病灶數量來得更加重要。這項技術，由美國能源部 Brookhaven 國家實驗室（BNL）的科學家所開發，幫忙揭露為何高能帶電粒子，諸如外太空的重離子，比低能形態的輻射，諸如 X 光與γ射線，更可能有害。
這項研究能協助釐清未來太空人在前往月球或火星的長期飛行任務中，所面臨的風險。它將發表於 3/19 當期的 Nucleic Acids Research 期刊上。
這項技術利用不同顏色的螢光標記，而非放射性標記，來監視 DNA 的損害修復。因為這些螢光標記減少了與研究相關的有害廢棄物數量（以及它的成本），Brookhaven 科學家，Betsy Sutherland 與 Brigitte Paap 已被 DOE 的科學辦公室表彰為「最佳等級」的污染防治創新。
輻射可以各種方式損害 DNA 的雙螺旋：1) 藉由剔除一個或以上的鹼基；2) 藉由氧化這些鹼基；3) 藉由破壞雙股中的一或二股。這些都可以使分子無法完成它的主要任務 -- 告訴細胞該製造何種蛋白。這會導致癌症或死亡。細胞通常能利用特別的酵素切除（excise）並修補受損區段來修復因輻射而受損的 DNA。
不過離子化粒子輻射所造成的損害顯然比低能形態的輻射，諸如：X 光與γ射線更難修復。科學家很早就假定，有這種差異的理由是因為高能離子化粒子會造成更加複雜的損害，在 DNA 上產生許多十分靠近的病灶，導致更緩慢且較不精確的修復。Sutherland 與 Paap 所開發的技術允許他們測試這種假說。
利用標準的分子生物學技術，科學家創造出具有已知病灶的合成 DNA。病灶具有不同的空間排列，同時有紅色螢光標記附加在 DNA 股的一端，綠色螢光標記在另一端。他們接著添加 DNA 修補酶，那會在受損處「夾緊」 DNA。科學家接著利用膠體電泳（gel electrophoresis）根據其長度將片段分離，讓科學家能夠測量修補酶對 DNA 損害的辨識與修補有多好。
結果令人驚訝：並非倚賴病灶的數量，相反的，修補酶辨識損害地點的能力絕大部分顯然受到 DNA 各股上病灶空間性排列的影響。科學家發現，酵素很快地識別與修補 DNA 二股其中一股上的病灶，這些病灶全都出現在參考病灶（位於另一股上）的同一邊（把它想成在參考病灶的「上游」）。不管損害中的病灶數量是一個或更多，這些上游病灶都能成功的被修補。然而，如果病灶出現在參考病灶的「下游」，修補酶就無法正常運作，無論它是簡單的、只有二個病灶的損害，類似低能輻射所引起，或是複雜的多重病灶，類似太空輻射所導致的損害。若病灶出現在參考病灶的上、下游二端，修補酶的運作也不是很好。
"這種修補病灶能力的方向性依賴，解釋為何來自於帶電粒子輻射的損害，例如那些在外太空所遇到的，會如此有害，" Sutherland 她說。
（後面獲獎報導略）
※ 相關報導：
＊ Human abasic endonuclease action on multilesion abasic clusters: implications for radiation-induced biological damage
http://nar.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/gkn118v1
Brigitte Paap, David M. Wilson, III and Betsy M. Sutherland＊ 遺傳上的「心電感應」？DNA 的奇異新特性
Nucleic Acids Research, published online on March 19, 2008
doi: 10.1093/nar/gkn118
＊ 分子膠 cohesin 的新作用
＊ 科學家發現蛋白質如何結合基因並控制基因組
＊ 科學家在細菌中發現新的基因轉譯控制機制
＊ 研究者描繪染色體功能的新管控者
＊ 添加到生物遺傳密碼中的人造鹼基對？
＊ 科學家發現讓細菌產生抗藥性的「結構」
＊ 研究者確定使 HIV-1 發生突變的 DNA
＊ 真菌能告訴我們關於性染色體的起源
＊ 研究者在轉移 RNA 中目睹生命的歷史
＊ 變形蛋白：改變對蛋白質結構存在已久的概念
＊ 「跳躍基因」或促成早衰症候群
＊ 以 3D 方式追蹤奈米粒子的顯微鏡
＊ 百萬度的電漿可能在星系中「氾濫」
沒有留言:
張貼留言