Экологический фактор

Aug 09, 2023

Новое исследование ученых NIEHS предполагает, что определенные части генома человека или полный набор ДНК могут быть подвержены мутациям, вызванным воздействием широкого спектра химических веществ. Кроме того, эта восприимчивость может увеличиваться с возрастом и при многократном воздействии.

Некоторые вещества — акриламид, полициклические ароматические углеводороды и стирол, и это лишь некоторые из них — расщепляются в организме на метаболиты, называемые эпоксидами. Кроме того, эпоксиды производятся некоторыми отраслями промышленности и представляют собой тип воздействия на окружающую среду. Недавно исследователи обнаружили, что мутации, вызванные одним эпоксидом, связаны почти с 40 видами рака у человека. Исследование было опубликовано 20 июля в журнале Nucleic Acids Research.

По мнению исследователей, не все мутации приводят к раку, но знание о мутационном риске эпоксидов может улучшить профилактику рака на индивидуальном уровне. Кроме того, работа ученых может проложить путь к более точному измерению предыдущего воздействия эпоксида на человека и привести к большим научным прорывам, связанным с этими веществами.

«Мы стремились узнать больше о потенциальных мутационных эффектах эпоксидов, сосредоточив внимание на глицидамиде, который образуется после воздействия акриламида, известного канцерогена», — сказал Дмитрий Горденин, кандидат биологических наук, руководитель группы «Механизмы динамики генома». в НИЭХС. Он является ведущим автором статьи.

Люди могут подвергнуться воздействию акриламида – и, в конечном итоге, его метаболита, глицидамида – при курении сигарет, употреблении в пищу нагретой крахмалистой пищи, такой как картофель фри, и даже при употреблении кофе, а также другими способами. Чтобы понять, как глицидамид влияет на генетический ландшафт, ученые использовали исследовательскую модель с участием дрожжей, одноклеточного организма, который может пролить свет на мутационные эффекты химических веществ.

«Наша команда раскрыла то, что мы называем мутационным мотивом», — объяснил Горденин. «Он дает подробный обзор мутационной активности воздействия — в данном случае глицидамида. Мы обнаружили, что мотив, который мы наблюдали у дрожжей, также присутствует почти в 40 видах рака человека, включая рак кожи, легких и печени, а также в нормальных тканях. Из-за сходства многих эпоксидов понимание того, как глицидамид влияет на риск мутаций у человека, вероятно, применимо и ко многим другим воздействиям».

Ученые также узнали, что мутационная нагрузка глицидамида подобна часам, а это означает, что количество мутаций может увеличиваться в течение жизни человека. Мутационный мотив, который они выявили, может послужить основой для будущих исследований, изучающих широкий спектр факторов окружающей среды — веществ, которые производят эпоксиды и сами эпоксиды — и их кумулятивные эффекты. Кроме того, этот мотив может выявить уровни мутационной активности у людей, что может дать подсказки, необходимые для выявления воздействий, которые могут быть особенно опасными для здоровья человека.

Цитирование: Хадсон К.М., Климчак Л.Дж., Стерлинг Дж.Ф., Буркхолдер А.Б., Казанов М.Д., Сайни Н., Мечковски П.А., Горденин Д.А. 2023. Гипермутация, вызванная глицидамидом, в одноцепочечной ДНК дрожжей обнаруживает повсеместный мутационный мотив, напоминающий часы, у людей. Нуклеиновые кислоты Res gkad611.

(Джесси Саффрон, доктор юридических наук, является заместителем директора Управления коммуникаций и связей с общественностью NIEHS.)