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研究人员在神经元内发现的DNA损伤的热点

美国国立卫生研究院(NIH)的研究人员已经发现,神经元DNA内的特定区域会累积某种损伤(称为单链断裂或SSB)。SSB的这种积累似乎是神经元所独有的,它挑战了人们对DNA损伤的原因及其在神经退行性疾病中的潜在影响的普遍理解。

由于神经元需要大量的氧气才能正常运作,因此它们会暴露于高水平的自由基中,这些自由基会破坏细胞内的DNA。通常,这种损坏是随机发生的。但是,在这项研究中,神经元内的损伤通常发现在控制邻近基因活性的称为“增强子”的DNA特定区域内。

像神经元这样的完全成熟的细胞不需要任何时候都具有所有基因的活性。细胞控制基因活性的一种方式涉及在特定的DNA构件上是否存在称为甲基的化学标签。对神经元的仔细检查发现,去除甲基后会出现大量的SSB,这通常会使该基因可被激活。

研究人员提出的一种解释是,从DNA本身上除去甲基会形成SSB,神经元具有多种修复机制,可以随时修复这种损害。这挑战了DNA损伤天生就是一个可以避免的过程的常识。相反,至少在神经元中,它是打开和关闭基因的正常过程的一部分。此外,它暗示修复过程中的缺陷而不是DNA本身会潜在地导致发育或神经退行性疾病。

两家实验室现在正在更密切地研究与神经元SSB逆转有关的修复机制,以及与神经元功能障碍和变性的潜在联系。

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