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新技术HiDEF-seq揭示DNA突变早期分子变化

找药助理
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关键词: #健康资讯

  突变是DNA序列中分子“字母”的变化,这些“字母”构成了所有活细胞的蓝图。虽然某些变化对机体几乎没有影响,但其他变化可能会导致包括癌症在内的疾病。近期,纽约大学Grossman医学院等机构的科学家在《Nature》杂志上发表了一项研究,题为“DNA错配和损伤模式由单分子测序揭示”。研究团队介绍了一种名为HiDEF-seq(发夹双重增强保真测序技术,Hairpin Duplex Enhanced Fidelity Sequencing)的新技术,能够准确检测突变发生前DNA序列中的早期分子变化。

  研究人员表示,这种HiDEF-seq技术能够帮助他们理解健康细胞和癌细胞中突变的基本原因,以及随着人类年龄增长细胞中的遗传突变是如何自然积累的。相关研究结果有望揭示DNA突变发生的早期阶段。

  研究基于这样一种认识,即DNA由两条由四种碱基(腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G和胞嘧啶C)组成的链构成。每条链上的碱基以特定模式与另一条链上的碱基配对,即A与T配对,C与G配对,使得DNA代码可以被复制,并准确传递到下一代细胞。重要的是,突变是DNA双链中的DNA代码发生的改变,例如,C-G配对可以突变形成A-T配对。

  然而,大多数突变起源于仅存在于两条DNA链中的一条链上的DNA变化,这些单链变化(如G与T碱基对的错配)无法利用以前的检测技术准确识别。这些变化发生在一条DNA链在复制过程中没有被正确复制时,比如细胞分裂为两个细胞或DNA链受到高温或其他化学物质破坏时。如果这些单链DNA的改变没有被细胞修复,就可能成为永久性的双链突变。HiDEF-seq技术能够以极高的准确性检测双链突变,每分析100万亿个碱基对大约只会产生一个错误。此外,HiDEF-seq还能在DNA代码仅存在于两条DNA链中的一条上且转变为永久性双链突变之前,检测到DNA字母代码的变化。

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  Gilad Evrony博士指出,HiDEF-seq测序技术能够帮助研究人员在仅DNA单链发生改变时观察到DNA分子的最早期变化。由于患有癌症相关遗传综合征的个体细胞的突变率高于没有癌症易感性的个体,研究人员将通过分析这些综合征患者的健康细胞的DNA变化来进行研究。具体而言,他们分析了聚合酶校对相关息肉病(PPAP)和先天性错配修复缺陷(CMMRD)患者的健康细胞,PPAP与结直肠癌风险增加相关,而CMMRD则是一种会增加儿童患多种癌症可能性的遗传性疾病。

  利用HiDEF-seq技术,研究人员发现,患者细胞中单链DNA的变化更多,例如T与C配对,而不是原来的G与C配对。这些单链变化的模式与患者机体中单链DNA突变的模式相似。随后研究人员对人类精子进行了实验,已知人类精子是任何细胞类型中发生双链突变率最低的。利用HiDEF-seq技术,他们在精子的单链DNA中观察到胞嘧啶脱氨基作用的化学损伤模式,这与在高温下故意损伤的DNA中的情况非常吻合,表明两种DNA化学损伤模式可能通过类似的过程发生。

  Evrony博士表示,研究奠定了未来使用HiDEF-seq技术的基础,有望帮助理解DNA损伤和突变的分子机制。随着细胞分裂和繁殖,DNA中的单链变化会不断发生,尽管细胞修复机制能修复大多数变化,但一些变化会遗留并导致突变。研究人员的长期目标是利用HiDEF-seq技术创建单链DNA错配和损伤模式的全面目录,这或许能解释已知的单链突变模式。

  未来,研究人员希望将通过HiDEF-seq技术获得的单链DNA损伤图谱与双链突变结合,更好地理解和监测环境暴露对DNA的影响。遗传学家估计,每个细胞中大约有120亿个碱基可能会被损伤或错配,因为遗传代码有两个拷贝,分别来自父母。每个拷贝都包含一个跨越30亿个碱基对的双链DNA,在人的一生中,至少在一些细胞中,遗传代码的每个碱基位置都会在某个时候发生损伤或突变。

  综上所述,本文研究结果表明,研究人员发现了一种主要在细胞复制过程中发生的诱变机制。双链DNA突变仅仅是突变过程的重点,研究人员在单分子分辨率下检测单链事件的方法,或许能促使研究人员揭示突变在各种情况下,尤其是在癌症和衰老过程中,如何发生。


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闭经的年龄段
闭经的年龄段
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2025-04-03

月经不调的心理调节方法
月经不调的心理调节方法
月经不调是许多女性在心理和生理上都可能面临的挑战。由于月经与女性的内分泌、情绪状态紧密相连,月经不调不仅影响身体健康,还可能带来心理压力。因此,了解并尝试心理调节方法对于处理月经不调非常重要。 一、认知调整 1. 正视生理现象:首先,女性应当认识到月经和月经不调是生理现象,是正常健康的一部分。了解这一点有助于减轻对月经不调的焦虑感。 2. 信息获取:通过阅读相关文献或咨询专业医生,了解自己身体的变化和月经不调的原因。这种知识不仅有助于缓解不安情绪,还能增强对身体的掌控感。 二、情绪管理 1. 保持积极心态:当月经不调发生时,尝试用积极的心态去面对。可以通过日记记录自己的情绪变化,并寻找能够令自己开心的活动,帮助改善情绪。 2. 冥想与放松:冥想、深呼吸和放松训练是很好的情绪管理方法。每天花几分钟进行深呼吸练习或冥想,可以有效降低压力水平,提升心理健康。 三、建立支持网络 1. 寻求支持:与朋友、家人分享自己的感受和困扰,建立一个能够倾诉的支持系统。即使是简单的聊天,也可能减轻心理负担。 2. 参加社群活动:加入女性健康相关的社群和工作坊,跟其他女性分享经验和感受,可以获得额外的支持和理解。 四、健康生活方式 1. 规律作息:确保有规律的作息时间,不熬夜,保持充足的睡眠,这有助于情绪稳定和身体健康。 2. 均衡饮食:保持均衡的饮食,增加蔬菜、水果、全谷物等健康食物的摄入,避免过度摄入咖啡因和糖分,有助于身体和心理健康。 3. 适量运动:定期的身体锻炼不仅能帮助维持身体健康,也能释放压力、提高情绪。选择自己喜欢的运动,如瑜伽、游泳或散步,享受运动带来的快乐。 五、寻求专业帮助 如果月经不调的情况较为严重,且伴随明显的情绪困扰,建议及时寻求专业的医疗帮助。心理医生或妇科医生可以提供专业的指导和治疗方案。 结语 月经不调虽然是一个常见的问题,但通过以上心理调节方法,女性可以更好地应对这一生理变化,提高心理韧性。重要的是,要学会倾听自己的身体,关注心理的健康,并在需要时寻求支持和帮助。保持积极的生活态度,勇敢面对困难,才能更好地调节身心,走向健康的生活。

#病因

2025-04-03

食道癌是否与环境因素有关
食道癌是否与环境因素有关
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2025-04-03

牙周炎的分期治疗
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#治疗

2025-04-03

骨膜炎的常见原因
骨膜炎的常见原因
骨膜炎(periostitis)是指骨膜发生炎症的病症,骨膜是包裹在骨骼表面的结缔组织膜,具有保护和养分供应的功能。当骨膜发生炎症时,会导致疼痛、肿胀和运动功能受限等症状。了解骨膜炎的常见原因对预防和治疗该病症至关重要。以下是一些引发骨膜炎的常见原因。 1. 过度使用 运动员和从事重复性体力劳动的人群常常会由于过度使用某些肌肉或关节,从而导致骨膜炎。例如,跑步者在长时间、高强度的训练后,可能会出现胫骨骨膜炎(shin splints),这是一种常见的运动损伤。 2. 外伤和创伤 外部创伤,如跌倒、碰撞或直接撞击,可能会对骨膜产生直接的损伤,导致炎症反应。这种情况下,骨膜会因损伤而发炎,表现为疼痛和肿胀。 3. 感染 某些细菌感染可以引起骨膜炎。例如,金黄色葡萄球菌等病菌通过血液传播或直接侵入体内的骨骼和骨膜,导致感染性骨膜炎。这种骨膜炎会伴随明显的红肿、热感和剧烈疼痛。 4. 慢性疾病 一些慢性疾病,如类风湿关节炎、痛风和其他风湿性疾病,可能会影响到骨膜的健康。这些疾病引起的全身性炎症可以导致骨膜发生改变,从而引发骨膜炎。 5. 不当的鞋具或运动装备 在运动中使用不合适的鞋子或装备可能会增加骨膜受压的风险。例如,穿着不合适的跑鞋或高跟鞋可能导致足部不适,从而引发骨膜的炎症。 6. 营养缺乏 营养不良,特别是缺乏维生素D和钙,可能导致骨骼健康下降,使骨膜更容易受到损伤和感染。维生素D在骨骼健康中起着重要作用,缺乏时骨膜的恢复能力也会降低。 7. 老年因素 随着年龄的增长,骨骼和软组织的健康状况会下降,骨膜的自我修复能力减弱,老年人更易出现骨膜炎,尤其是在既往有骨关节疾病的情况下。 结论 骨膜炎的发生常常与多个因素有关,包括外部环境、身体状况和生活方式等。了解其常见原因有助于在日常生活中采取预防措施,减少其发生风险。一旦出现相关症状,应及时就医,经过专业的诊断和治疗,以便尽早康复。

#症状

2025-04-03

健康问答

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