在我们的细胞动力室中发现新型 DNA 损伤

线粒体(我们细胞内的微型发电厂)中一种以前未知的 DNA 损伤类型可以揭示我们的身体如何感知和应对压力。加州大学河滨分校领导的研究结果今天发表在《美国国家科学院院刊》上,对一系列线粒体功能障碍相关疾病(包括癌症和糖尿病)具有潜在影响。

来源:加州大学河滨分校

线粒体(我们细胞内的微型发电厂)中一种以前未知的 DNA 损伤类型可以揭示我们的身体如何感知和应对压力。加州大学河滨分校领导的研究结果今天发表在《美国国家科学院院刊》上,对一系列线粒体功能障碍相关疾病(包括癌症和糖尿病)具有潜在影响。

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线粒体有自己的遗传物质,称为线粒体 DNA (mtDNA),它对于产生为我们的身体提供动力的能量以及在细胞内外发送信号至关重要。虽然人们早就知道线粒体 DNA 容易受损,但科学家们并没有完全了解其中的生物过程。新研究确定了罪魁祸首:谷胱甘肽 DNA (GSH-DNA) 加合物。

加合物是化学物质(例如致癌物质)直接附着在 DNA 上时形成的大量化学标签。如果损伤得不到修复,可能会导致 DNA 突变并增加患病风险。

线粒体 DNA 的“棘手”问题

研究人员在培养的人类细胞中进行的实验中发现,这些加合物在 mtDNA 中的积累水平比在细胞核 DNA 中高出 80 倍,这表明 mtDNA 特别容易受到此类损伤。

赵琳琳(左)和陈宇轩

资深作者、加州大学河滨分校化学副教授赵琳琳解释说,线粒体 DNA 只占细胞中所有 DNA 的一小部分(约 1-5%)。它呈圆形,只有37个基因,并且仅从母亲遗传下来。相比之下,核DNA (nDNA) 的形状是线性的,并且遗传自父母双方。

赵琳琳 化学

“mtDNA 比 nDNA 更容易受到损伤,”赵说。 “每个线粒体都有许多线粒体DNA副本,这提供了一些后备保护。线粒体DNA的修复系统不如核DNA的强大或有效。”

陈宇轩 赵的实验室
从 DNA 损伤到疾病
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