俄亥俄州大學的研究人員在有關光線如何影響DNA的研究上獲得了重要發(fā)現(xiàn)。而且,，他們的新發(fā)現(xiàn)顛覆了有關基因突變起源的理論,。研究的結果公布在8月25日的Nature雜志上。
Bern Kohler和同事報道說DNA會以一種在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，這個過程就好像能夠在沿著雙螺旋DNA“梯子”的一層向上爬時能量被逐漸分散,、消耗掉,。這一發(fā)現(xiàn)為DNA損傷如何沿著這個梯子邊緣發(fā)生提供了新線索。
這一發(fā)現(xiàn)與二十世紀六十年代科學家提出的假設相抵觸,。之前的假說認為紫外線通過破壞堿基對之間的連接鍵而導致突變的發(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。
在被損傷的DNA中,，垂直堆積的堿基之間沒有了化學鍵,。但是，堿基確實在電子水平上進行著反應——這也是研究人員Kohler認為它們形成了讓紫外線能量流動的有效管道的原因,。盡管配對的堿基之間由弱的化學鍵相連,，但是堆積的堿基之間的相互作用（堆積力）對驅散紫外線能力更加重要。
5年前,，這個研究組首次發(fā)現(xiàn)單個的DNA堿基能夠將有害的紫外線能量轉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間里以熱的方式被快速釋放,。
他們最新的實驗表明完整DNA分子的行為與單個的堿基的表現(xiàn)明顯不同。當研究人員對整個新DNA鏈用UV閃光燈照射時,，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堿基慢1000倍。Kohler的研究組沒有發(fā)現(xiàn)證據表明紫外光線影響到堿基對之間的化學鍵,。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,，最終紫外線能量轉變成了熱能,，但重要的是這種能量在更長的時間內被滯留在DNA分子中。這意味著可能會導致所有類型的光化學損傷,。
Kohler表示，事實上,，沃森和克里克對DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)拖延了UV損傷DNA秘密的解開：他們的工作揭示出DNA雙螺旋有配對的堿基構成,，并且這一發(fā)現(xiàn)將研究人員的注意力聚集在了有關紫外線能量如何與堿基對相互作用的問題上來了。（生物通記者楊淑娟）
