“这是一项非常重要的工作。”据悉,2015年诺贝尔化学奖授予了三位在分子水平上研究dna修复机制的科学家——托马斯·林达尔、保罗·莫德里奇和阿齐兹·桑贾尔。中国科学院基因组研究所研究员杨云贵告诉《科技日报》记者,dna修复机制是维持生物遗传物质dna稳定和健康的基础。

20世纪70年代以前,科学界认为dna的双螺旋结构极其稳定,但Lindahl对此表示怀疑。他单独提取了dna,发现它并不那么稳定。如果不修复,基因组每天将遭受数千次严重破坏,所有生物都将不复存在。这意味着必须有其他机制来阻止dna的下降。在接下来的几十年里,他发现了“碱基切除修复”——细胞中的一种蛋白质,专门寻找特定的碱基错误,并将其从dna链中切断。杨云贵说,托马斯的贡献是率先观察到了dna的降解和损伤,进而发现了dna修复的机制。

{科研}DNA修复是维护生命健康的根本

与此同时,Sancar发现了核苷酸切除修复的机制,这有助于细胞修复紫外线对dna的影响。这种机制有先天缺陷的人一旦暴露在阳光下就会得皮肤癌。同时,这种机制也可以用来纠正其他诱变因素造成的缺陷。莫德里奇发现了通过细胞纠正dna复制过程的错配修复机制,可以将dna复制过程的错误频率降低到千分之一。错配修复机制的先天性缺陷会导致遗传性结肠癌。

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杨云贵说,在临床应用中,dna修复机制的理论很早就延伸到癌症治疗中,为其提供了理论基础。他介绍,在靶向治疗出现之前,肿瘤治疗一般采用放疗和化疗,原理是破坏细胞的dna,使其无法有效修复,从而杀死肿瘤细胞。

2005年,杨云贵来到林达尔的实验室做博士后研究,成为林达尔的关门弟子。经过三年的工作和学习,他不仅接触到了最前沿的科学领域,而且提高了自己在原始科学研究中敏锐地把握新事物的能力。2008年,Lindahl正式退役,杨云贵继续进行dna修复的研究。在把握国际前沿方向的基础上,他开始研究遗传物质dna释放遗传信息的中间载体rna修饰的可逆性。

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过去科学界认为rna化学修饰是不可逆的,但杨云贵及其合作者发现了rna的主要化学修饰甲基化m6a(6-甲基腺嘌呤)修饰酶,证明了rna化学修饰的可逆性及其调节rna加工和代谢的重要作用。“rna化学修饰研究已经成为世界上一个非常重要的前沿领域。国内越来越多的科学家开始关注并开展相关研究,个别方向已经走在世界前列。”他说。

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数据显示,诺贝尔化学奖在过去的100年里颁发了106次,其中50次与生物化学有关。杨云贵认为,生命是由无机和有机化学元素组成的有机体,生物化学与生命健康息息相关,因此备受关注,影响巨大,获奖众多。

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