關于電離輻射引起的DNA損傷的介紹
電離輻射損傷DNA有直接和間接的效應,直接效應是DNA直接吸收射線能量而遭損傷,間接效應是指DNA周圍其他分子(主要是水分子)吸收射線能量產生具有很高反應活性的自由基進而損傷DNA。電離輻射可導致DNA分子的多種變化:
①堿基變化 主要是由OH-自由基引起,包括DNA鏈上的堿基氧化修飾、過氧化物的形成、堿基環的破壞和脫落等。一般嘧啶比嘌呤更敏感。
②脫氧核糖變化 脫氧核糖上的每個碳原子和羥基上的氫都能與OH-反應,導致脫氧核糖分解,最后會引起DNA鏈斷裂。
③DNA鏈斷裂 這是電離輻射引起的嚴重損傷事件,斷鏈數隨照射劑量而增加。射線的直接和間接作用都可能使脫氧核糖破壞或磷酸二酯鍵斷開而致DNA鏈斷裂。DNA雙鏈中一條鏈斷裂稱單鏈斷裂(single strand broken),DNA雙鏈在同一處或相近處斷裂稱為雙鏈斷裂(double strand broken)。雖然單斷發生頻率為雙斷的10-20倍,但還比較容易修復;對單倍體細胞(如細菌)一次雙斷就是致死事件。
④交聯 包括DNA鏈交聯和DNA-蛋白質交聯。同一條DNA鏈上或兩條DNA鏈上的堿基間可以共價鍵結合,DNA與蛋白質之間也會以共價鍵相連,組蛋白、染色質中的非組蛋白、調控蛋白、與復制和轉錄有關的酶都會與DNA共價鍵連接。這些交聯是細胞受電離輻射后在顯微鏡下看到的染色體畸變的分子基礎,會影響細胞的功能和DNA復制。
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