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DNA修复是维护生命健康的根本
——访万贯娱乐基因组研究所研究员杨运桂
发布时间:2015-10-08 来源:科技日报 付毅飞 【字号:  

  “这是很重要的工作。”得知2015年诺贝尔化学奖颁给了三位从分子层面上研究DNA修复机制的科学家——托马斯·林达尔、保罗·莫德里奇和阿齐兹·桑贾尔,万贯娱乐基因组研究所研究员杨运桂对科技日报记者说,DNA修复机制是维持生命体遗传物质DNA稳定性和健康的根本。

  20世纪70年代以前,科学界一直认为DNA的双螺旋结构极其稳定,但是林达尔对此产生了怀疑。他把DNA单独提取出来,发现它自身并没有那么稳定,如果不被修复,基因组每天都会遭受成千上万的严重损伤,所有的生物都将不复存在。这意味着一定有别的机制阻挡了DNA的衰败。接下来几十年里,他找到了“碱基切除修复”——细胞里有一种蛋白质专门寻找特定的碱基错误,把它从DNA链上切掉。杨运桂说,托马斯的贡献是率先观察到了DNA的降解和损伤,在此基础上又发现了DNA存在修复的机制。

  与此同时,桑贾尔发现了核苷酸切除修复机制,该机制帮助细胞修复紫外线对DNA产生的影响。该机制有天生缺陷的人一旦暴露在阳光下就会得皮肤癌。同时该机制还能用来纠正由其他诱变因素带来的缺陷。莫德里奇则发现了细胞纠正DNA复制过程的错配修复机制,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。

  杨运桂表示,在临床应用方面,DNA修复机制的理论很早就延伸到癌症治疗中,为其提供了理论基础支撑。他介绍,在靶向治疗问世之前,肿瘤治疗普遍采取放疗和化疗手段,其原理就是破坏细胞的DNA,使其不能有效修复,以此杀死肿瘤细胞。

  2005年,杨运桂来到林达尔的实验室从事博士后研究工作,成为林达尔的关门弟子。此后三年的工作学习中,他不仅接触到最前沿的科学领域,也提升了在原创性科学研究中敏锐抓住新事物的能力。2008年,林达尔正式退休,杨运桂延续了他的DNA修复研究,并在把握国际前沿方向基础上迈进一步,开始研究遗传物质DNA释放基因信息的中间载体RNA修饰的可逆性。

  过去科学界认为RNA化学修饰是不可逆的,但杨运桂和合作伙伴发现了RNA主要的化学修饰甲基化m6A(6-甲基腺嘌呤)修饰酶,证明RNA化学修饰的可逆性,及其调控RNA加工代谢的重要功能。“RNA化学修饰研究已成为国际上很重要的前沿领域,国内有越来越多科学家开始关注和开展相关研究,个别方向已处于国际前沿。”他说。

  资料显示,过去100多年间诺贝尔化学奖曾颁发过106次,其中50次与生物化学领域有关。杨运桂认为,生命是由无机和有机化学元素构成的有机体,生物化学更是跟生命健康息息相关,因而关注度高、影响力大,获奖也就多。

(责任编辑:麻晓东)
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