Nature：光线损伤DNA的重大发现

　　

生物通报道：俄亥俄州大学的研究人员在有关光线如何影响DNA的研究上获得了重要发现。而且，他们的新发现颠覆了有关基因突变起源的理论。研究的结果公布在8月25日的Nature杂志上。

Bern Kohler和同事报道说DNA会以一种在DNA分子的一边爬升的能量波的形式消耗掉紫外线辐射的能量，这个过程就好像能够在沿着双螺旋DNA“梯子”的一层向上爬时能量被逐渐分散、消耗掉。这一发现为DNA损伤如何沿着这个梯子边缘发生提供了新线索。

这一发现与二十世纪六十年代科学家提出的假设相抵触。之前的假说认为紫外线通过破坏碱基对之间的连接键而导致突变的发生。新的研究则表明紫外光能量在连续的碱基键垂直地移动。

在被损伤的DNA中，垂直堆积的碱基之间没有了化学键。但是，碱基确实在电子水平上进行着反应——这也是研究人员Kohler认为它们形成了让紫外线能量流动的有效管道的原因。尽管配对的碱基之间由弱的化学键相连，但是堆积的碱基之间的相互作用（堆积力）对驱散紫外线能力更加重要。

5年前，这个研究组首次发现单个的DNA碱基能够将有害的紫外线能量转化成热以防止阳光的损伤——和防晒油的作用方式相似。接着，他们研究了飘在水中的单个碱基：他们用一种紫外光闪光灯光线照射这些碱基，然后观察到能量在非常短的时间里以热的方式被快速释放。

他们最新的实验表明完整DNA分子的行为与单个的碱基的表现明显不同。当研究人员对整个新DNA链用UV闪光灯照射时，UV能量仍然最终能变成热量，但是能量的耗散过程要比单个碱基慢1000倍。Kohler的研究组没有发现证据表明紫外光线影响到碱基对之间的化学键。他们推测紫外线能量通过沿着分子边沿“旅行”，从而逐渐离开DNA分子。

虽然，最终紫外线能量转变成了热能，但重要的是这种能量在更长的时间内被滞留在DNA分子中。这意味着可能会导致所有类型的光化学损伤。

Kohler表示，事实上，沃森和克里克对DNA双螺旋结构的发现拖延了UV损伤DNA秘密的解开：他们的工作揭示出DNA双螺旋有配对的碱基构成，并且这一发现将研究人员的注意力聚集在了有关紫外线能量如何与碱基对相互作用的问题上来了。（生物通记者杨淑娟）