有研究發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激是基因突變的主要潛在致因

美國研究人員通過對幾百代秀麗隱桿線蟲（C.elegans）基因變異史的研究證實，氧化應(yīng)激不僅會導(dǎo)致衰老、癌癥和其他疾病，更是基因突變的一個主要潛在致因。此發(fā)現(xiàn)有助于理解氧化應(yīng)激對基因的影響以及其在遺傳疾病和進化中的作用。相關(guān)研究成果發(fā)表在近期出版的《美國國家科學(xué)院院刊》上。 　　秀麗隱桿線蟲是第一個基因組被完全定序的多細胞生物，其DNA與人類有不少相似之處，是現(xiàn)代發(fā)育生物學(xué)、遺傳學(xué)和基因組學(xué)研究的重要生物模型。有不少科學(xué)家因?qū)Υ朔N生物的研究發(fā)現(xiàn)而榮獲諾貝爾獎。這種線蟲的生命周期很短，僅4天就能進行繁殖，因此，通過先進的基因組測序技術(shù)，可以研究幾百代線蟲基因變異史。
　　在美國國立衛(wèi)生研究所的支持下，來自俄勒岡州立大學(xué)、印第安納大學(xué)、佛羅里達大學(xué)和新罕布什爾大學(xué)的科學(xué)家們追蹤研究了250代秀麗隱桿線蟲的基因變異史，這樣的時間跨度相當(dāng)于人類5000年的生命歷程。研究人員一共收集了391例正常生命過程中的基因突變，其數(shù)量比以往研究搜集的基因突變數(shù)要高出10倍還多。通過對這些基因突變的研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的基因突變都與鳥嘌呤有關(guān)。鳥嘌呤是構(gòu)成DNA和生命遺傳密碼的四個含氮堿基之一，對氧化損傷特別敏感。
　　俄勒岡州立大學(xué)動物學(xué)助理教授迪·丹佛指出，地球上的大多數(shù)生命都依賴于某種形式的氧氣。人體并不能百分之百地利用氧，結(jié)果會產(chǎn)生可破壞蛋白質(zhì)、脂肪和DNA的氧自由基。隨著年齡的增長，體內(nèi)的氧自由基會逐漸積累，并開始引發(fā)各種疾病。絕大多數(shù)的DNA變異都有著氧化應(yīng)激的印記表明，氧化應(yīng)激是衰老和疾病的潛在致病原因。而在全基因組規(guī)模上清楚證實氧化損傷的影響，這還是第一次。
　　基因突變是生命進程的一個基本組成部分，也是進化的基礎(chǔ)。突變既可以給予生物更大的生存空間，也可能導(dǎo)致生命的衰退或死亡。這個過程十分復(fù)雜，對于突變的真正推動力、突變的頻率、最常見的突變類型等問題，都還不清楚。
　　研究人員指出，數(shù)十年來，氧化應(yīng)激一直被懷疑為是一種導(dǎo)致老化、疾病的機制，而被廣泛研究。而此項研究有助于理解氧化應(yīng)激對基因的影響以及其在遺傳疾病和進化中的作用。
　　此外，該項研究還發(fā)現(xiàn)，占秀麗隱桿線蟲基因組75%的“垃圾DNA”部分也會進行自然選擇和基因突變，而傳統(tǒng)上則認為，這部分DNA在生命和遺傳過程中不會產(chǎn)生任何作用。丹佛教授表示，這部分基因可能具有目前學(xué)界還不了解的重要的生理作用。