В исследовании, недавно опубликованном в Biochimica et Biophysica Acta-General Subjects, впервые рассматривается естественная радиоактивность ДНК человека в атомном масштабе.Хотя радиоактивность возникает естественным образом в наших телах, а также в каждом живом организме на планете, никогда раньше не думали, что она влияет на нашу ДНК таким прямым образом.Используя высокопроизводительные компьютеры, исследовательская группа из Национальной лаборатории Кертина и Лос-Аламоса смогла показать, что радиоактивность может изменять молекулярные структуры, которые кодируют генетическую информацию, создавая новые молекулы, не принадлежащие к четырехбуквенному алфавиту ДНК.Профессор Найджел Маркс из Curtin’s Discipline of Physics and Astronomy и Curtin’s Nanochemistry Research Institute сказал, что новые молекулы вполне могут генерировать мутации, запутывая механизмы репликации в ДНК.
«Эта работа берет совершенно новое направление исследований естественной радиоактивности в биологии и поднимает важные вопросы о генетических мутациях», — сказал профессор Маркс.«Мы обнаружили тонкий процесс, который можно легко упустить из виду стандартными механизмами восстановления клеток в организме, потенциально создавая новый путь возникновения мутаций».
Профессор Маркс сказал, что эта работа была одновременно захватывающей и неожиданной, поскольку она возникла как побочный продукт финансируемого Австралийским исследовательским советом проекта по ядерным отходам.«В рамках проекта между Куртином и Лос-Аламосом мы разработали набор вычислительных инструментов для изучения преднамеренной радиоактивности в кристаллических твердых телах, только чтобы позже понять, что те же методы можно применить к естественной радиоактивности в молекулах», — сказал он.«Это направление было незапланированным результатом нашей исследовательской программы — именно таким, каким должно быть исследование голубого неба».
Естественная радиоактивность в фокусе включает распад атомов углерода, углерода-14, превращающихся в атомы азота, азот-14.Профессор Маркс сказал, что это одна из самых распространенных форм радиоактивного распада, происходящих в биологических системах. За время жизни человека в нашей ДНК происходит около 50 миллиардов распадов углерода-14.
«Хотя до сих пор не ясно, как на репликацию ДНК влияет присутствие химических соединений, которые отличаются от четырехбуквенного алфавита ДНК, весьма примечательно учитывать, что углерод-14 может быть источником генетической мутации, которая могла бы быть невозможно избежать из-за повсеместного присутствия радиоуглерода в окружающей среде », — сказал профессор Маркс.