吸煙危害有多大？當心你的基因被永久損害！

　　先前的研究已證明，吸煙引起DNA損傷，導致肺癌。日前，UNC醫學院的科學家們首次創建了一種在基因組水平以高分辨率有效反應DNA損傷修復位點的技術。

　　UNC醫學院生物化學和生物物理學實驗室的Sarah Graham Kenan教授發明該技術。 在“美國國家科學院院刊”上發表的一項研究中，Sancar及其研究小組開發了一種新型技術，用于在基因組水平查找正常DNA損傷后的修復位點。科研人員用這種技術來描述主要化學致癌物-苯并[a]芘（benzo[α]pyrene）所引起的DNA損傷。

　　Sancar說：“苯并[a]芘是一種致癌物，占美國癌癥死亡人數的百分之三十以上，目前我們已經得到一個苯并[a]芘造成DNA損傷的位點圖。”

　　像這樣的損傷位點圖可以幫助科學家更好地了解吸煙引起的癌癥是如何產生的，為什么有些人更容易受到癌癥的侵害以及如何預防這些癌癥。Sancar也希望提供這樣一個明確而具體的證據-即吸煙在細胞水平造成巨大損傷的證據，以此來勸解吸煙者戒掉吸煙這個習慣。 美國約有4000萬吸煙者，全球有10億人。

　　Sancar指出：“如果這有助于提高對吸煙有害的認識，那將是很好的，如果我們知道整個基因組中DNA損傷位點是如何被修復的，那么這對藥物開發者來說也是有幫助的。”

　　BaP：地球頂級化學致癌物

　　苯并[a]芘（BaP）是一種結構簡單富含碳的碳氫化合物，屬多環芳烴族的成員。它是有機化合物，如煙草植物燃燒的副產品。從森林火災到柴油發動機以及燒烤爐的日常燃燒，都將大量的BaP投入到空氣，土壤和食物中。但是，日常生活中沒有任何東西比點燃的香煙更有效地將BaP送入人體組織。

　　通常，當有毒碳氫化合物通過呼吸或進食進入人體時，我們血液中的酶將其分解成更小、更安全的分子。對于BaP也是如此，但保護性反應也產生稱為苯并[α]芘二醇環氧化物（BPDE）的化合物，其比BaP本身更糟糕。

　　BPDE與DNA發生化學反應，在DNA堿基鳥嘌呤處形成非常緊密的結合。這種結合意味著基因不能在細胞分裂過程中正常復制而產生蛋白質。這種情況一旦發生，可能會導致疾病。

　　展望

　　在2015年和2016年發表的研究中，Sancar及其同事利用該技術的早期版本來繪制另外兩種類型的DNA損傷：一種由紫外線照射，另一種由普通化學藥物順鉑引起。這些測繪研究需要一個額外的化學步驟：在對其進行測序之前，從DNA片段上去除損傷，因為結合物的存在測序過程所需的DNA酶不能順利的進行反應。相比之下，新技術采用具有維度的“translesional”酶，即使當存在龐大的BPDE加合物時，它也可以繼續讀取DNA鏈。

　　“這種新方法可以應用于涉及核苷酸切除修復的任何類型的DNA損傷。”Sancar說。

　　Sancar及其同事正在使用新技術來繪制與其他環境毒素相關的DNA損傷修復位點圖。他們的下一個項目將聚焦在黃曲霉毒素。這些毒素會損害DNA，是發展中國家肝癌的主要原因。

　　研究人員還在進行更多的研究，發現影響DNA修復發生的因素。為了做到這一點，他們需要在基因組本身上映射實際損害位點，而不僅僅是在修復期間被刪除的損傷位點。

　　Sancar強調：我確定所有這些信息將會有助于更好地了解某些人易患癌癥的原因，哪些吸煙相關的突變與肺癌發生密切相關。反過來，這將大大推進更多靶向治療手段的發展。