诺贝尔化学奖解析：你知道吸烟会影响DNA修复功能吗？

在进入生物学本科教科书多年后，科学家们对DNA修复机制的研究终获诺贝尔奖。

10月7日下午，瑞典皇家科学院宣布，将2015年诺贝尔化学奖授予瑞典生物学家托马斯•林达尔（Tomas Lindahl）、美国生物学家保罗•莫德里奇（Paul Modrich）以及出生在土耳其的生物学家阿齐兹•桑贾尔（Aziz Sancar）。

有人惊呼，生物学家又抢了诺贝尔化学奖。

但南加州大学凯克医学院教授、清华大学医学院教授李国民告诉澎湃新闻，DNA本身就是名为脱氧核糖核酸的化学分子，DNA修复过程本质上是一系列化学反应，DNA修复机制的研究也可以被授予诺贝尔生理医学奖，但也同样适用于化学奖。

DNA是人体内的遗传物质，被称为“底层代码”，其携带的信息经层层传递后，不仅对生命活动产生影响，还传递遗传信息对后代产生影响。

但每时每刻我们体内的DNA都面临重重杀机，紫外线、放射性辐射、环境污染等，都会对DNA造成损伤。

除了外界带来的损伤，还有内部的错误。人体内细胞增殖时，细胞中的DNA也需要增加一倍，然后再均分，其过程被称为“DNA复制”。复制的次数越多，出错的几率越大。

诺奖委员会公布的资料显示，每次细胞分裂时，超过30亿碱基对的DNA需要复制，人一生中会积累约3.7万亿（3.7X10^13）个DNA复制错误。

而人类存世上万年来之所以还能在“错误”中安然地代代繁衍，是由于我们体内有一群蛋白质专门负责看管DNA，它们持续不断地校对基因组，发现损伤就立刻着手修复，这就是DNA修复系统。

三位诺奖得主做的就是研究它的工作方式。在李国民看来，因研究DNA修复机制获得的这个诺奖至少迟到了15年。

15年前，三位诺奖得主就分别发现了DNA的三种修复机制：碱基切除修复、核苷酸切除修复和错配修复。最新的研究显示，DNA修复系统故障与多种疾病有关，尤其是它们与癌症的关系日益引起人们的关注。

1991年，李国民师从保罗•莫德里奇做博士后研究，帮助发现了DNA的错配修复机制。他们发现，遗传性直肠癌与DNA错配修复系统的缺失密切相关。由于承担排便功能，直肠组织的细胞不断脱落而需要经常更新，所以直肠组织的细胞经常处于分裂、增殖状态，如果其细胞中的DNA错配修复系统缺失，DNA复制错误就因不能被修复而大量累积，最终会导致直肠癌的发生。

李国民透露，环境污染导致的很多白血病病例，也与DNA错配修复系统缺失有关。

此外，两年前，李国民等人发表的研究论文证实，抽烟会修饰、影响细胞中的DNA，也会影响DNA修复系统的蛋白质，从而抑制该系统的正常功能，甚至导致肿瘤的发生。

此外，DNA修复系统缺失还会导致神经退行性疾病，如老年痴呆等，以及衰老。这些事实不断提醒着科学界和诺贝尔将委员会关于DNA修复系统对人类健康的重要性。

李国民提醒，DNA损伤不可避免，修复系统的缺失却很致命，在日常生活中，应尽量减少对DNA修复系统的干扰，比如少抽烟、少喝酒。

此外，三位诺奖得主发现的“碱基切除修复、核苷酸切除修复和错配修复”仅是细胞中所用DNA修复机制的一部分，有更多的DNA修复机制正在被发现和应用。