KIT研究人员发现远距离光能可造成DNA损伤

KIT研究人员发现远距离光能可造成DNA损伤
为了研究光能在其中传播的距离,用LED发出的紫外线辐射照射DNA。

德国卡尔斯鲁厄工业大学(KIT)9月3日消息,通过新的DNA序列架构模型,该校科研人员在30个DNA粒子中检测到远距离光损伤,首次证明了紫外线造成的DNA损伤也可能发生在距离辐射点很远的地方。成果现已发表至专业期刊《应用化学》。

KIT有机化学研究所瓦根克内希特(Hans-Achim Wagenknecht)教授表示,此前并不认为光能可在DNA中传播很长距离并在所至之处造成损伤。研究人员将黄酮分子作为捕光剂嵌入到具有特定结构的合成修饰DNA短片段中,并在距该捕光剂不同距离的位置使用多对胸腺嘧啶,以确定实验中LED带来的紫外线会在何处造成损伤。胸腺嘧啶是四种DNA碱基之一,而通常光对DNA造成的损伤就是基于相邻两个胸腺嘧啶间的键合:光能可使其之间形成一种固体化合物,即环丁烷嘧啶二聚体(CPD)。通过确定CPD的形成点,研究人员成功证明了光能可在30个DNA分子或长达10.5纳米的距离内迁移。

可以在距光入射点最多30个DNA构件上检测到DNA损坏。
可以在距光入射点最多30个DNA构件上检测到DNA损坏。

瓦根克内希特教授称该发现对于理解DNA光损伤至关重要,因为CPD被认为是诱发皮肤癌的主要分子,它会对DNA的双螺旋结构造成影响,导致遗传信息无法或无法正确读取,进而阻碍DNA的复制和转录。该课题获得德国研究联合会(DFG)43万欧元资助。下一步,科研人员拟进一步对能量迁移机制展开研究。

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