暴露 -

切尔诺贝利清洁船员的孩子没有过量的突变

深入了解灾难留下的遗传破坏。

大自然慢慢地改造了一座低矮的混凝土和瓷砖建筑。
扩大 /由于切尔诺贝利灾难,树在一家前医院靠近一家前医院的树木。

切尔诺贝利被普遍认为是有记录以来最严重的核事故,直接导致31人死亡,并在欧亚大陆造成广泛污染。据估计,成千上万的人最终会因为暴露在辐射之下而患上癌症而早于预期的死亡。

现在,研究人员的国际团队研究了切尔诺贝利暴露的遗传造型。一组看着甲状腺肿瘤中发现的遗传变化,这些肿瘤已与暴露在灾害期间被淘汰的放射性碘。另一个团队看着人们分配给切尔诺贝利清理的孩子,发现损坏似乎限于暴露的人而不是被传递。

辐射和DNA

辐射导致长期问题,因为它会导致我们的DNA损坏。然而,损害的确切性质是复杂的。辐射会损害DNA的个体基础,导致轻微突变。但它也可以在DNA双螺旋的两股股线中脱离(生物学家创造性地称为“双链休息”)。

然后由细胞的DNA修复系统处理这些破裂,结果不同。在某些情况下,它们可能正常修复,并且细胞携带。然而,在其他人中,错误在修理期间获得了错误。这些通常是短暂的缺失:围绕损坏部位的几个基座被切除,并且重新连接休息的两端。在别人中,休息周围的大面积完全删除了。并且,在某些情况下,修复系统严重困惑,并将损坏的碎片与基因组其他地方的区域联系起来,产生复杂的重排。

这在人体中的作用也很复杂。来自外部源的暴露可能是相对均匀的,但如果放射性同位素以某种方式被摄入,它可能会聚集在一个特定的组织中。例如,碘最终进入甲状腺,用它来合成一种激素;锶在化学成分上与钙相似,所以最终会进入骨骼;等。不同的同位素也会以不同的能量产生不同类型的辐射,这或多或少可能导致特定类型的DNA损伤。

这一切都说,没有简单的方法来预测切尔诺贝利暴露的后果。我们基于其他辐射曝光事件的预期,但我们的理解是有限的。

检查基因

切尔诺贝利在许多其他事情中,有机会提高我们的理解。因此,不同的团队一直在跟踪暴露于其辐射或同位素的人的健康。两项新研究中的一个看着人们称之为“清算人”,他在最初的清理和最近的城镇的居民中发挥了关键作用,称为Pripyat。当时,大多数这些人都仔细跟踪了他们的曝光率,允许研究人员将其DNA的任何变化与其暴露相关联。

这项研究对那些暴露在基因辐射下的人和他们的孩子进行了基因组测序,这样研究人员就可以检测出有多少新的基因突变从暴露在基因辐射下的人身上遗传了下来。每一代都会出现大量的新突变,因此该团队观察到,在事件发生后出生的对照组中,出现新突变的几率更高。

研究人员没有发现任何东西。他们的搜索足够敏感,以至于他们能够检测父母时代对新突变数量的影响(老父母通过更多的突变对他们的后代),但它没有从父母收到的辐射剂量中没有效果。父母吸烟和饮酒对他们的后代的DNA没有影响。

切尔诺贝利事故中广泛传播的放射性元素之一是碘的放射性同位素,它会导致甲状腺癌发病率升高。不出所料,许多暴露在切尔诺贝利废墟下的人从此患上了这种癌症,研究人员从这些人身上获得了癌变组织和健康组织。再次,他们对基因组进行了排序,并观察了这些癌症中发生的突变。

逃避

由于各种原因,癌细胞往往会受到额外的DNA损伤,所有的样本都有突变。因此,研究人员专注于识别随着接触量的增加而增加的突变类型。辐射暴露最显著增加的一类是小缺失,通常是由DNA双链断裂的修复引起的。双链断裂会导致更大的重排,比如染色体之间的DNA交换,暴露也会促进这种情况的发生。

在某些情况下,这些突变似乎直接与推动癌症本身的遗传损伤。在其他情况下,该连接难以确定。

总的来说,大消息是,即使辐射曝光似乎足以引起广泛的DNA损伤和癌症,似乎这种损坏是以明显的速度传递给后代的。因此,虽然切尔诺贝利留下了恐怖遗产,但遗产可能传播的距离有限。

科学,2021。DOI:10.1126 / science.abg253810.1126 / science.abg2365.关于Dois.)。

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渠道ARS Technica