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华盛顿州立大学的研究人员已经将紫外线辐射对各个DNA单元的损害进行了绘图，为寻找阳光如何导致皮肤癌以及可能采取的预防措施开辟了一条新途径。“这项技术几乎可以为您提供基因组中所有损伤的卫星视图图像，”专门研究DNA修复的WSU遗传学家John Wyrick和本周在美国国家科学院院刊上发表的一项研究的通讯作者。
Wyrick和WSU的同事Peng Mao，Michael Smerdon和Steven Roberts对酵母细胞进行了辐射，并在单个碱基对的水平上寻找损伤模式，DNA构建块的顺序是生物体的蓝图。Wyrick说，基因组的某些部分比其他部分更受损，提供了损害发生的方式和原因的线索。
Wyrick使用由互锁塑料片制成的大型DNA模型来解释。该模型显示了经向相反方向的DNA链的经典双螺旋，其中核苷酸跨越链彼此连接以形成碱基对。
在人体细胞的细胞核内，单个DNA单位将延伸至约60亿个核苷酸。表面上是为了节省空间，它们在称为组蛋白的结构周围缠绕，形成称为核小体的单元。
直到最近，研究人员还在寻找特定DNA片段的损伤。但是，使用一种技术可以让他们更详细地绘制基因组图谱，Wyrick和他的团队发现，当它远离组蛋白时，DNA受到的损害更大。研究人员已经预料到了这一点，但从未如此详细和分辨率地看到它。
Wyrick和他的同事们也看到转录因子，蛋白质与特定的短片段DNA结合并通过控制哪些基因被打开和关闭来调节基因表达的损害较小。
他说，据推测，转录因子会在DNA中产生扭曲，从而阻止它被破坏。一旦受到损害，DNA就会有更大的扭结和更多的问题，Wyrick说。“它将阻止各种各样的过程，”他说。“它会阻止复制。它会在基因表达过程中阻断转录。如果它没有被修复，它对细胞非常不利。”
Wyrick说他现在想知道是否可以在直接突变中看到相同的损伤模式 - 基本上是未修正的损伤 - 或者可以从它们生长的癌症。
Wyrick强调，这项工作只是为了更好地了解癌症如何形成所需的众多步骤之一。他说，确定突变和癌症背后的关键因素可能不会立即导致治疗，但了解这一过程非常重要。“我们在酵母中看到的这些机制中的一些可能会影响正在形成的损伤量以及在人体细胞中修复的速度，”他说。“如果我们能够解决这个问题，那么我们可能会更好地了解哪些类型的基因更频繁地被突变。它可能会引导干预。”
该研究符合WSU的“大挑战”计划，旨在促进研究以解决社会中一些最复杂的问题。它与“维持健康”的挑战及其对疾病的发生和发展的关注尤其相关。
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