誘發基因突變原因被找到

你在複印數十億封信時，難免會出現一些小錯誤。DNA在複製它的30億個鹼基時，也同樣可能會出錯。

對人類而言，出錯的理由可能是因為枯燥和疲勞。

DNA縝密的複製機製為何也會出錯成為長期困擾科學家的謎題。

2月1日刊發於《自然》的論文中，科學家們認為他們也許對此略知一二了。

科學家們發現，DNA的雙螺旋結構包含有一種內置的定時器，它對基因的特定突變頻率起決定作用。

某些DNA鹼基能在千分之一秒內變形，暫時轉為變形態，從而導致錯誤的鹼基對出現在雙螺旋結構中。這種不匹配情況儘管很少見，但可能成為基因改變驅動的進化或疾病（癌症）的基礎。

「改變這種自發的變異性可以顯著改變有機體的進化能力和疾病易感性。」論文作者Hashim M AI-Hashimi博士和美國杜克大學生物化學教授James B說：「有趣的是，到底是什麼決定了變異率。找到原因，我們或許能發現導致不匹配的特定條件或環境壓力源。」

細胞分裂時，DNA隨之開始複製。聚合酶通過識別鹼基對的正確配對（A-T，G-C）複製DNA，進而將其裝配進入新的雙螺旋結構中。

這一過程中，同時會捨棄錯誤匹配的鹼基對。雖然聚合酶「工作認真負責」，但仍然不時出現錯誤（約萬分之一）。假如錯誤未被發現，那就可能形成基因變異了。

杜克大學研究生Isaac Kimsey和Eric Szymanski使用增強版NMR弛豫分散技術研究了變形鹼基的關係和聚合酶在DNA複製中出現的錯誤。

在這個過程中，他們再次發現了G和T的身影——鹼基變形速率與聚合酶錯配G-T的頻率相同。

在俄亥俄大學同僚的幫助下，他們將NMR數據錄入了「動力學模型」，以追蹤原子在這瞬間的蹤跡。他們發現，儘管每種變形態都會導致複製錯誤，但在正常情況下，互變型佔據主導地位，而在變異體和環境壓力源下，陰離子型佔據主導地位。

南加州大學教授Myron Goodman博士認為這一研究成果為Watson和Crick提出的突變理論的化學起源提供了有力證據。

AI-Hashimi認為，受經典的靜態雙螺旋結構影響，儘管還有人會質疑變形態的重要性，但越來越多的研究表明，變形態在生物和疾病中的重要性毋庸置疑。

俄亥俄大學的Zucai Suo等通過計算聚合酶將錯誤鹼基植入DNA的次數，取得了另一個重要發現——DNA序列的不同，鹼基變形的頻率也不同。

鹼基變形可能不僅對DNA複製錯誤有作用，也可能對轉錄和DNA修復等分子過程有影響。因此，研究人員計劃繼續深入研究鹼基變形態對遺傳信息流轉的影響作用。

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