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2015诺贝尔化学奖:DNA修复机制的分子机理

来源:诺贝尔奖官网

原文标题:The cells' toolbox for DNA repair


Tomas Lindahl瑞典)、Paul Modrich美国)和Aziz Sancar土耳其/美国)三位科学家分享了2015年的诺贝尔化学奖,他们揭示了DNA修复机制的分子机理"for mechanistic studies of DNA repair")。这些工作让我们得以在基础层面了解细胞机能,同时可以指导新的癌症治疗方法的开发。

图片来源:www.nobelprize.org


紫外线辐射、自由基和其他致癌物质每天都会对我们的DNA造成损伤,不过,就算没有这些外来因素的侵袭,DNA分子自身也不稳定。细胞的基因组每天都会自发发生数千次变化。不仅如此,细胞分裂时DNA的复制也会产生错误,而细胞分裂在人体里每天都会发生几百万次。


如此情况下人体内的DNA并没有变的乱七八糟,这完全要感谢那些能够时刻监视并修复DNA的一系列分子系统。今年的诺贝尔化学奖,就是颁给了在分子层面上解释DNA修复机制的三位顶尖科学家。


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Tomas Lindahl发现DNA会发生衰变,而这种衰变如果不受影响,其速率理论上会让地球上不可能出现生命。他进一步的研究,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的崩溃。

Aziz Sancar发现了核苷酸切除修复nucleotide excision repair)机制,该机制可以帮助细胞修复紫外线造成的DNA损伤。如果核苷酸切除修复机制有缺陷,这样的人暴露在阳光下就会罹患皮肤癌。细胞还使用核苷酸切除修复机制来纠正由其他诱变因素带来的缺陷。

美国科学家Paul Modrich阐明了细胞如何纠正DNA复制过程中发生的错误,这种机制被称为错配修复mismatch repair),可以将DNA复制过程中的出错频率减少一千倍。错配修复机制的先天缺陷会导致很多严重疾病,比如一种遗传性的结肠癌。


1. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/press.html

2. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/popular-chemistryprize2015.pdf


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