การซ่อมแซม DNA เกิดขึ้นตามกำหนดเวลา

สารเอนไซม์ที่แก้ไขความเสียหายของ DNA จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นก่อนพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตก

ไม่ใช่ความลับที่นาฬิกาชีวภาพมีบทบาทสำคัญในการทำงานของร่างกายมนุษย์ นาฬิกาชีวภาพเป็นตัวกำหนดคุณภาพการนอนหลับ ความแข็งแกร่งของภูมิคุ้มกัน การเผาผลาญ การทำงานของหัวใจ ฯลฯ นักวิทยาศาสตร์ได้ "ศึกษา" ให้ลึกลงไปและเรียนรู้ว่าแม้แต่กลไกโมเลกุลพื้นฐานก็ยังอยู่ภายใต้จังหวะชีวิตประจำวัน

ดร. อาซิส ซานคาร์และทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนาที่ชาเปลฮิลล์ได้แสดงให้เห็นว่ามีการเชื่อมโยงระหว่างจังหวะชีวภาพและการซ่อมแซมดีเอ็นเอ ดร. ซานคาร์เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 2015 จากการวิเคราะห์กระบวนการทางโมเลกุลที่เกิดขึ้นเมื่อเซลล์แก้ไขความเสียหายของดีเอ็นเอ

DNA มักเกิดการกลายพันธุ์: โซ่ขาด ตัวอักษรทางพันธุกรรมจะถูกแทนที่ด้วยตัวอักษรที่ไม่ถูกต้อง ดังนั้น การฟื้นฟูจึงไม่เพียงแต่ต้องเกิดขึ้นอย่างมีคุณภาพเท่านั้น แต่ยังต้องเกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอด้วย

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าการ "ซ่อมแซม" DNA ขึ้นอยู่กับกิจกรรมในแต่ละวัน ดังนั้น จึงได้ทำการทดลองกับซิสแพลทิน ซึ่งเป็นสารแพลตตินัมที่ทำลายโครงสร้างของ DNA เมื่อรวมเข้ากับสารดังกล่าว

หนูทดลองได้รับซิสแพลตินเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ในเวลาเดียวกัน ผู้เชี่ยวชาญได้ติดตามดูว่าระบบกู้คืนส่วนใดของจีโนมที่จะแก้ไขความเสียหายจากซิสแพลตินได้ ผลลัพธ์คือได้ยีนไม่น้อยกว่า 2,000 ยีน ซึ่งกู้คืนได้ในช่วงเวลาต่างๆ ของแต่ละวัน

ในช่วงเวลาของการสังเคราะห์สำเนา RNA บนยีน DNA สายคู่จะถูกคลี่ออก และมีเพียงสายเดียวเท่านั้นที่กลายเป็นแม่แบบสำหรับการสังเคราะห์ RNA สายดังกล่าวจะได้รับการ "ซ่อมแซม" ก่อนพระอาทิตย์ขึ้นหรือพระอาทิตย์ตกเท่านั้น ซึ่งขึ้นอยู่กับยีนเฉพาะนั้น สายอื่นที่ไม่มีการถอดรหัสจะได้รับการ "ซ่อมแซม" ไม่นานก่อนพระอาทิตย์ตก ไม่ว่าจะเป็นยีนใดก็ตาม ในช่วงเวลาที่เหลือ กระบวนการซ่อมแซมก็จะเกิดขึ้นเช่นกัน แต่จะมีการทำงานน้อยลงมาก

เป็นไปได้มากที่สุดที่ยีนที่เกี่ยวข้องจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในแต่ละวันและเข้าสู่ช่วงการทำงานตามเวลา สันนิษฐานว่าการกระตุ้นระบบซ่อมแซมขึ้นอยู่กับโหมดของยีนที่พร้อมสำหรับการ "ซ่อมแซม" อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีข้อมูลเพิ่มเติมและการทดลองเพิ่มเติมเพื่อตอบคำถามนี้อย่างแม่นยำ

ปัจจุบันผู้เชี่ยวชาญหลายคนสังเกตเห็นบทบาทที่สำคัญที่สุดในทางปฏิบัติของข้อมูลที่ได้รับ ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ยาซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการรักษาโรคมะเร็งในการทดลองของพวกเขา

ซิสแพลตินทำลายเซลล์เนื้องอกโดยทำให้เกิดความเสียหายต่อดีเอ็นเอแบบเดียวกับที่ทำให้เซลล์สูญเสียความสามารถในการเจริญเติบโตและแบ่งตัว อย่างไรก็ตาม ในเวลาเดียวกัน ยาตัวนี้ยังทำลายตับ ไต และเซลล์อื่นๆ ที่มีสุขภาพดีอีกด้วย นักวิทยาศาสตร์น่าจะสามารถปกป้องอวัยวะต่างๆ ได้โดยใช้ซิสแพลติน โดยขึ้นอยู่กับจังหวะการทำงานของระบบซ่อมแซมดีเอ็นเอในแต่ละวัน

ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับการศึกษาสามารถดูได้ใน PNAS (http://www.pnas.org/content/early/2018/05/01/1804493115)

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]