以色列魏茲曼研究院利夫萊赫教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn),,肌體中存在一種安全機制,,可以阻止產(chǎn)生DNA復(fù)制指令的酶的突變增殖,,從而將癌變的風險減少到最小的程度,。
物種變異是指保持遺傳性狀的DNA發(fā)生了遺傳“錯誤”,。細胞中發(fā)生DNA變異的現(xiàn)象越多,,發(fā)生癌癥的風險就越大,。過去的研究表明,在產(chǎn)生遺傳變異的最初階段,,如果變異發(fā)生的頻率較低,,那么就可以使癌癥免于擴大。但問題是如何能夠讓身體及時偵測到這種變異現(xiàn)象的發(fā)生,,并采取措施,,使之不至于失去控制發(fā)展成為癌癥。
先于分子分裂之前產(chǎn)生的DNA復(fù)制指令,,實際上是一種被稱為DNA聚合酶的酶,。DNA聚合酶沿兩條分子鏈中的一條進行運動,閱讀和復(fù)制遺傳物質(zhì)上的每一個代碼,,并且創(chuàng)造出新的DNA,,而這個新DNA將在細胞分裂時被放到新分裂出來的子細胞中,。這種酶對精確性要求很高,當它遇到輻射和曝光等影響受到傷害,,從而危害DNA鏈上的遺傳物質(zhì)時,,可以自動停止工作。但這種工作中斷,,就意味著細胞的死亡,。事實上,并不是所有的DNA損傷都是至關(guān)緊要的,,為避免發(fā)生細胞大面積的死亡現(xiàn)象,,肌體中還存在著另一種類型的DNA聚合酶,這種酶時刻準備著替代DNA聚合酶,,發(fā)揮補充作用,。但這是一種被研究人員稱為工作“粗心大意”的聚合酶,它對DNA的修復(fù)會產(chǎn)生一些錯誤的現(xiàn)象,,因為它工作的“原則”是:可以讓細胞活著,,但在其分裂時必須付出遺傳變異上的代價。這種特殊類型酶的存在,,意味著系統(tǒng)需要精確的校驗,,否則,通過“粗心”酶進行的復(fù)制,,可能會失去控制,,并導(dǎo)致不健康的突變增殖。
以色列科學(xué)家發(fā)現(xiàn)身體內(nèi)有種機制確保正確的酶在正確的時間里進行工作,。這種機制的主要部分是由兩種蛋白質(zhì)組成:p53和p21,。p53在幾年前被《科學(xué)》雜志稱之為“年分子”,它在阻止細胞癌變的過程中發(fā)揮著中心作用,。在本研究中,,p53蛋白質(zhì)看上去承擔著監(jiān)督、馴服“粗心”酶,,并使之認真開展檢查的工作,。研究發(fā)現(xiàn),如果p53的機能或與之相關(guān)的p21受到傷害,,那么,,“粗心”酶的活動量將會過度,,從而導(dǎo)致更多的突變發(fā)生,。
這種安全機制是與一種分子夾一起發(fā)揮作用的。這種分子夾的作用是將DNA復(fù)制酶放置到DNA鏈上,。當復(fù)制酶遇到受傷DNA片斷時,,會產(chǎn)生一個小分子附著到分子夾上,,這個小分子會將取代DNA聚合酶發(fā)揮作用的“粗心”酶,固定到分子夾上,。當復(fù)制過程中出現(xiàn)傷害警報時,,p53將進入角色,并引起p21被復(fù)制出來,。然后,,p21作為一種工具,可以幫助正確的小分子固定在一定的位置,,并且將失去作用的DNA聚合酶清除出去,,以便它的替代者可以開展工作。因此,,這兩種蛋白質(zhì)幫助身體中的細胞保持著一種重要的平衡狀態(tài),,即在保持一定的變異率的情況下,允許細胞進行分裂和繁殖,,從而將癌變的風險減少到最小的程度,。