南加州大学 助理教授马克·韦尔穆斯特
信用:南加州大学/斯蒂芬妮·克莱曼 暴露于诱变剂或突变引发剂不仅会导致DNA的改变，而且在基因被转录成蛋白质时，还会导致错误，这可能是与年龄相关的疾病的一个重要因素
南加州大学莱昂纳德·戴维斯老年学学院助理教授马克·维尔穆斯特和他的同事们通过使用最先进的循环测序技术来确定被称为核糖核酸聚合酶的分子在读取(或“转录”)我们的脱氧核糖核酸时出错的频率，从而做出了这一发现
核糖核酸聚合酶转录脱氧核糖核酸，制造基因的临时副本，然后用来制造维持我们生存和健康所需的所有蛋白质
转录错误大大超过了基因突变 韦尔穆斯特把我们的牢房比作一个繁忙的厨房，里面挤满了数百名厨师，他们都在用一本食谱做菜肴
因为太忙了，当订单进来时，他们不能带食谱
因此，取而代之的是，他们派厨房工作人员去菜谱上尽可能仔细地阅读菜谱，然后把说明带给厨师
我们的细胞以非常相似的方式工作
当一个蛋白质的“订单”到来时，核糖核酸聚合酶被送到我们的基因组(或者换句话说，我们的食谱)，制造一个基因的临时拷贝
这个临时拷贝然后被带到厨师那里，厨师按照他们收到的信息要求烹饪蛋白质
在这个例子中，抄写错误可能是一个不正确的数量或成分，没有被记下食谱的人正确记录
他解释说:“即使脱氧核糖核酸本身没有发生突变，分子进行读写也是导致错误的原因。”
为了证明诱变剂——一种能引起基因突变的物质——能导致这些错误，维尔穆斯特和他的团队将酵母细胞暴露于化学物质N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍(MNNG)，然后筛选转录错误。
与未暴露的细胞相比，暴露于MNNG的细胞显示出更多的转录错误，此外，转录错误率远远超过了DNA突变率
当在蠕虫物种C的细胞中重复实验时，研究小组证实了类似的结果
优雅，果蝇
果蝇和老鼠
当细胞分裂过程中基因组复制不准确时，就会发生基因突变，使新形成的细胞的基因出现错误
然而，一些类型的细胞，包括神经元和肌肉细胞，在成年后很少分裂
Vermulst解释说，这些细胞仍然需要转录蛋白质，这意味着这些细胞内的有害错误更有可能来自转录
“每一个最终出现的基因突变都会产生百倍以上的转录错误，”他说
在几种疾病中的可能作用 编码蛋白质的基因不仅指示哪些氨基酸按什么顺序排列，还控制最终蛋白质折叠成的特定形状
转录错误经常导致蛋白质错误折叠成功能失调的形状，这可能导致阻碍健康细胞功能的无功能蛋白质簇或斑块
韦尔穆斯特说，这就提出了这些错误在诸如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、肌萎缩性侧索硬化症等疾病中如何发挥作用的问题
在未来的研究中，韦尔穆斯特正在推动更多的研究，以确定已知会导致DNA突变的其他物质是否也会影响转录，以及是否有任何以前被认为安全的物质实际上可能会导致转录错误
“这在遗传毒理学的背景下可能是一个非常重要的发现:一种新的机制，通过这种机制，所有这些分子——来自我们环境中的暴露或我们生活方式的选择——都可能导致病理，”他说
“我们吃的和喝的潜在分子可能被认为是安全的，因为它们不会导致任何基因变化，但确实会导致转录错误，这些分子完全没有被注意到，因为没有人有工具来观察这是否发生了
" 他还希望这项研究将在衰老研究的既定支柱——脱氧核糖核酸损伤、线粒体功能障碍、氧化物种和其他——之间建立新的联系，并以机械的方式将它们与阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和癌症等有害结果联系起来
它还可能有助于确定脱氧核糖核酸修复缺陷障碍症状的来源，在这种疾病中，患者无法正确修复其基因组的损伤，通常会导致加速衰老或增加癌症风险
虽然近年来人们对“转录组”——从基因组中转录的全部——的兴趣越来越大，但韦尔穆斯特希望关注转录内容的准确性，而不仅仅是每种蛋白质的产量
他希望这种质量高于数量的方法能为疾病的基本过程提供新的见解
“如果你已经做了一百次同样的事情，却没有找到解决问题的办法，那可能是你忽略了一些事情，”他说
“所以我们试图找到别的东西
"
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