俄亥俄州大學(xué)的研究人員在有關(guān)光線如何影響DNA的研究上獲得了重要發(fā)現(xiàn),。而且,，他們的新發(fā)現(xiàn)顛覆了有關(guān)基因突變起源的理論。研究的結(jié)果公布在8月25日的Nature雜志上,。
Bern Kohler和同事報(bào)道說DNA會(huì)以一種在DNA分子的一邊爬升的能量波的形式消耗掉紫外線輻射的能量,，這個(gè)過程就好像能夠在沿著雙螺旋DNA“梯子”的一層向上爬時(shí)能量被逐漸分散、消耗掉,。這一發(fā)現(xiàn)為DNA損傷如何沿著這個(gè)梯子邊緣發(fā)生提供了新線索,。
這一發(fā)現(xiàn)與二十世紀(jì)六十年代科學(xué)家提出的假設(shè)相抵觸。之前的假說認(rèn)為紫外線通過破壞堿基對(duì)之間的連接鍵而導(dǎo)致突變的發(fā)生,。新的研究則表明紫外光能量在連續(xù)的堿基鍵垂直地移動(dòng),。
在被損傷的DNA中，垂直堆積的堿基之間沒有了化學(xué)鍵,。但是,，堿基確實(shí)在電子水平上進(jìn)行著反應(yīng)——這也是研究人員Kohler認(rèn)為它們形成了讓紫外線能量流動(dòng)的有效管道的原因。盡管配對(duì)的堿基之間由弱的化學(xué)鍵相連,，但是堆積的堿基之間的相互作用（堆積力）對(duì)驅(qū)散紫外線能力更加重要,。
5年前，這個(gè)研究組首次發(fā)現(xiàn)單個(gè)的DNA堿基能夠?qū)⒂泻Φ淖贤饩€能量轉(zhuǎn)化成熱以防止陽光的損傷——和防曬油的作用方式相似,。接著,，他們研究了飄在水中的單個(gè)堿基：他們用一種紫外光閃光燈光線照射這些堿基，然后觀察到能量在非常短的時(shí)間里以熱的方式被快速釋放,。
他們最新的實(shí)驗(yàn)表明完整DNA分子的行為與單個(gè)的堿基的表現(xiàn)明顯不同,。當(dāng)研究人員對(duì)整個(gè)新DNA鏈用UV閃光燈照射時(shí)，UV能量仍然最終能變成熱量,，但是能量的耗散過程要比單個(gè)堿基慢1000倍,。Kohler的研究組沒有發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明紫外光線影響到堿基對(duì)之間的化學(xué)鍵。他們推測紫外線能量通過沿著分子邊沿“旅行”，從而逐漸離開DNA分子,。
雖然,，最終紫外線能量轉(zhuǎn)變成了熱能，但重要的是這種能量在更長的時(shí)間內(nèi)被滯留在DNA分子中,。這意味著可能會(huì)導(dǎo)致所有類型的光化學(xué)損傷,。
Kohler表示，事實(shí)上,，沃森和克里克對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)拖延了UV損傷DNA秘密的解開：他們的工作揭示出DNA雙螺旋有配對(duì)的堿基構(gòu)成,，并且這一發(fā)現(xiàn)將研究人員的注意力聚集在了有關(guān)紫外線能量如何與堿基對(duì)相互作用的問題上來了。（生物通記者楊淑娟）
