细胞君怎样修复DNA?

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  2015年诺贝尔化学奖颁给了阿齐兹·桑贾尔、托马斯·林达尔和保罗·莫德里奇,以表彰他们发现了细胞修复自身DNA的机制。
  那么,“细胞君”究竟是怎样修复自身DNA的呢?
  复制DNA不出bug吗?
  人的几乎每个细胞里都有DNA,它们编码了人全部的遗传信息。一个细胞里的DNA全长超过2米,但人体有数十亿细胞,所有的DNA加起来可以往返地球和太阳之间250次。这么多DNA,全都是从受精卵里那两米长的DNA复制来的。
  所有化学进程都是不精确的,这几十亿次的复制之后早就应该错得没边儿了,何况你的细胞还在每天承受活性分子和辐射带来的损伤。但是我们大部分人都活得还挺好,基因并没有变成一堆乱码。这一神奇的成就是怎么实现的呢?
  答案是,我们体内有一群蛋白质专门负责看管DNA。它们持续不断地校对基因组,发现损伤就立刻着手修复。2015年的诺贝尔化学奖,表彰的就是发现这一修复机制的人。
  细胞对DNA的修复,就像匠人修理木桶,木板拼合的规律是否会让你想起碱基互补配对——G与C间形成三个氢键,A与T间形成两个氢键;而除去破损木板再换上新的,恰与恢复碱基对间的氢键相似。
  DNA修复“三板斧”
  20世纪60年代,当时人们已经知道DNA是生命的基础,想来这个基础肯定要十分结实,不然生命无法诞生。
01 2015年诺贝尔化学奖得主:托马斯·林达尔(左)、保罗·莫德里奇(中)和阿齐兹·桑贾尔(右)。02 日本生物学学术期刊《Genes?to? Cells》惯用浮世绘风格的封面来比喻细胞生物学模型。03 许多癌症药物都是以破坏癌细胞残存修复机制为目标,从而进行治疗的。

  修复事不小,出错不得了
  除了这三种机制之外,还有许多其他修复机制,它们每天纠正成千上万的错误,让我们能活下去。一旦一个机制出了问题,错误就会快速堆积,大大增加癌症的风险。
  事实上,许多类型的癌症就依赖于这些机制的失灵——但得是部分失灵。全部机制都完好的话,新的错误就很难产生,癌症就不容易发展;但如果所有机制都坏了,细胞就承受不了错误,会很快死掉。许多癌症药物都是以破坏癌细胞残存修复机制为目标,从而进行治疗的。
  因此,2015年诺贝尔化学奖不但增进了我们对细胞的了解,还可能成为许多拯救生命药物的来源。
  让我们记住这三个名字,和他们所做的贡献——
  阿齐兹·桑贾尔,1946年出生于土耳其萨武尔,2005年当选美国国家科学院院士。他是美国北卡罗来纳大学教堂山分校萨拉·格雷厄姆·基南生物化学教授。
  保罗·莫德里奇,1946年出生,美国杜克大学詹姆斯·B·杜克生物化学教授,霍华德·休斯医学研究所研究员。
  托马斯·林达尔,1938年出生于瑞典斯德哥尔摩,他是挪威科学和文学研究院成员,1986年至2005年任英国弗朗西斯·克里克研究所克莱尔霍实验室主管。(来源:果壳网 责任编辑/余风)
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