科學家首次證實:基因編輯后,受損DNA即使被修復也會“帶病”,并可遺傳下一代
(資料圖)
▲三維染色質在DNA修復過程中會發生構象變化(論文配圖)
研究人員在實驗中,追蹤了基因編輯實驗及基因治療中產生的具有特定DNA斷裂的細胞。觀察顯示,即便雙鏈成功修復,其周邊染色質的三維結構也未能完全恢復至斷裂前,仍處于錯誤折疊狀態。這些結構變異引發了基因表達異常,同時削弱了受影響細胞對外界刺激的應答能力。更令人意外的是,此類變化在修復后的染色質中持續存在,并可遺傳至子代細胞,對細胞產生持久的影響。
因此,出乎科學家意料的是,進化雖已優化了DNA斷裂的修復機制(多數情況下高效且及時),卻并未同步演化出同樣高效的途徑,來恢復損傷處的染色質折疊狀態。
首席研究員蘇珊娜·班泰勒將其比喻成航海:“想象有一艘帆船,其航向取決于帆的精確形狀與張力。如果繩索纏繞,帆發生偏移,船就會偏離航線。同樣,哪怕染色質折疊受到極小的干擾,細胞的轉錄‘航向’也會隨之導向異常的生理狀態。久而久之,就像經歷無數風暴的船一樣,細胞通過反復的DNA損傷和修復積累了結構變化,最終導致活力衰退,對環境刺激及自身代謝活動的應答能力減弱。”
這一發現顛覆了長期以來將DNA序列突變視為DNA斷裂唯一后果的傳統觀點,但其意義遠不止于此,正如蘇珊娜所說:“這一發現為有意制造DNA斷裂的基因編輯技術與療法敲響警鐘”。
紅星新聞記者 周月瀟
編輯 歐鵬
審核 王光東
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