Nature：环境如何诱发疾病？

近日，刊登在国际著名杂志Nature上的一篇研究论文中，来自美国国立卫生研究院的研究人员利用一种新型的成像技术—延时晶体学(time-lapse crystallography)技术揭示了——构筑DNA的元件可以将分子插入到DNA链中从而导致DNA因环境暴露而发生损伤，这些损伤会诱发细胞死亡进而引起一系列的人类疾病。本文研究或为解释DNA损伤引发癌症、糖尿病、高血压等疾病提供一定的线索。

文章中，研究者Samuel Wilson表示，DNA聚合酶可以将携带特殊损伤的核苷酸引入到DNA链中，因氧化性压力或活性氧分子的产生引发的损伤可以对环境因子产生反应，比如对紫外线暴露、饮食及化学物质等，目前研究人员猜测DNA聚合酶可以通过携带额外的氧原子将损伤的核苷酸引入DNA链中。

当这些氧化的核苷酸被置于DNA链中后，其就不能同相对的核苷酸进行配对过程了，于是就会留出一个DNA缺口。文章中研究人员实时性地观察了DNA、酶类及氧化核苷酸形成结晶复合物的过程，并且通过延时晶体学技术对不同时间点进行拍照，该过程不仅可以揭示核苷酸的插入过程，而且还可以揭示新生成的DNA如何阻断DNA的修复过程。

Bret Freudenthal博士表示，癌细胞的一个特性就是其更易于拥有一定的氧化应激性，癌细胞可以通过利用特殊的酶类移除氧化的核苷酸来定居在组织中。最后研究人员强调，核苷酸库中的氧化核苷酸的量通常会被严格控制，但是如果其不断积累同时数量超过未损伤的核苷酸，那么DNA聚合酶就会将更多的受损核苷酸掺入到DNA链中；抗氧化剂可以有效减少氧化性核苷酸的水平，或许就可以帮助抑制某些疾病的发生。

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