ترسیم اثرات سیگار و دود صنعتی بر روی DNA ریه‌ها

به گزارش مجله خبری نگار،این موضوع که افراد از طریق رژیم غذایی یا قرار گرفتن در یک محیط در معرض مواد مضر قرار می‌گیرند، توسط علم ثابت شده است. به عنوان مثال، بنزو (a) پیرن (BaP) ترکیبی که در سیگار و دود صنعتی یافت می‌شود، می‌تواند به DNA آسیب بزند.

BaP گروهی از ترکیبات شناخته شده به عنوان هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs) است. PAH‌ها زمانی تولید می‌شوند که مواد آلی به طور ناقص سوزانده یا گرم شوند. به عنوان مثال، دود اگزوز ناشی از وسایل نقلیه دیزلی و دود ناشی از اجاق‌های چوبی، حاوی PAH است که قرار گرفتن بیش از حد در معرض آن، به عنوان یکی از مهم‌ترین علل بروز سرطان شناسایی شده است. آنزیم‌ها در بدن ما به تجزیه PAH‌ها کمک می‌کنند که همین مسئله باعث آسیب به DNA می‌شود و اگر این آسیب قابل ترمیم نباشد، به سرطان تبدیل خواهد شد.

اکنون، محققان برای اولین بار این اثرات را تا سطح تک نوکلئوتیدی در سلول‌های ریه انسان پس از قرار گرفتن در معرض BaP ترسیم کرده اند. به گفته آنها، این تکنیک می‌تواند به پیش بینی موادی که قرار گرفتن در معرض آن‌ها منجر به سرطان می‌شود، کمک کند.

اولین نقشه تک نوکلئوتیدی از الگو‌های آسیب خاص برای BaP

هنگامی که BaP وارد بدن انسان می‌شود، تغییر می‌کند و به ترکیب جدیدی تبدیل می‌شود و با این کار خود را به یکی از اسید‌های نوکلئیک موجود در DNA به نام گوانوزین می‌چسباند. اگرچه این فرآیند غیرقابل برگشت است، اما بدن انسان حاوی ابزار‌هایی برای ترمیم سلول است که با استفاده از آن‌ها می‌توان متابولیت‌های ناخواسته را جدا کرد. اما، این تعادل بین آسیب و ترمیم، تا حد زیادی بر جهش‌هایی تأثیر می‌گذارد که می‌توانند باعث انتقال بیماری در هنگام تکثیر سلولی شوند.

پروفسور شانا استورلا و همکارانش، برای بررسی تعادل سلول‌های انسانی در معرض BaP و همچنین توزیع آسیب DNA در کل ژنوم سلول‌ها، یک محیط کشت برای رشد سلول‌های ریه انسان ایجاد کردند. برای این کار، محققان مقادیر زیادی از نسخه تغییر کرده BaP را اضافه کردند. پس از آن، آن‌ها توانستند محل اتصال متابولیت به گوانوزین‌ها را با استفاده از نقشه برداری DNA با وضوح تک نوکلئوتیدی تعیین کنند.

درک ماهیت پویای آسیب DNA

اگرچه یک رابطه “وابسته به میزان” بین قرارگیری در معرض مواد خطرناک و آسیب به DNA وجود دارد، اما با وجود تغییرات در غلظت متابولیت BaP الگوی آن در سراسر ژنوم ثابت می‌ماند.

تیم تحقیقاتی متوجه شد که الگوی آسیب به DNA، مشابه الگوی جهشی است که در سرطان‌های ریه مرتبط با سیگار یافت می‌شود. این مسئله نشان می‌دهد که همین تکنیک می‌تواند در پیش بینی جهش‌های ژنتیکی مرتبط با سرطان‌های انسانی کمک کند.

با توجه به اینکه این اولین نقشه با وضوح تک نوکلئوتیدی از الگو‌های آسیب خاص BaP در سلول‌های انسانی است، محققان گفتند “داده‌های آن‌ها می‌تواند درکی درباره طبیعت پویای آسیب DNA و فرآیند‌های ترمیم فراهم کند”.