2013年3月11日 星期一

突變因子是常見的致癌因素 Mutagenic Agents Are Common Causes of Cancer


探索生命《生物學》86
1.        高能量的電磁輻射,包括紫外線、X光這類游離輻射、宇宙線、放射性物質釋放的射線,都會造成基因突變。此外,有許多種化學物質也會引起基因突變。
"The Imperial March" by the Vienna Philharmonic Orchestra 
2.        正常的情況下,基因的自發性突變機率是每複製106108次會發生1次突變,如果細胞暴露在突變因子之下,突變的機率就會大大增加。
3.        游離輻射,有時候會引起DNA的鹼基被取代,而發生簡單的突變,大部分的時候,游離輻射會造成基因被大量刪除,這可能是因為高能量的粒子碰撞DNA,造成DNA分子斷裂。
4.        輻射的破壞性,也可能用來摧毀癌細胞,但是很不幸地,也同時摧毀了正常組織。 
5.        有些化學物質造成突變的原因是,這些化學物質直接將DNA上正常的鹼基,轉換成其他鹼基。舉例來說亞硝酸(HNO2),是香菸的主要成分,亞硝酸是很有力的突變因子,它會將DNA胞嘧轉換成尿嘧啶
6.        其他的化學突變因子尚有基類似物base analogs,因為結構類似正常的核甘酸鹼基,所以他們跑進DNA裡面取代正常的鹼基。
7.        例如,5-溴尿嘧啶5-bromouracil就是胸腺嘧啶thymine的類似物。如果有一股DNA上有15-溴尿嘧啶,取代了胸腺嘧啶,它在複製的時候就會出錯。
8.        突變的DNA,身體機制大部分都能偵測出來,並且在這些突變基因發作之前修正成正確的基因,但是如果細胞裡面到處都是5-溴尿嘧啶5-bromouracil,超過修復酵素所能負擔,很可能就沒辦法修復了。
9.        治療癌症時,用化療迅速殺掉腫瘤細胞的策略正是如此。不過化療會有些副作用,有些身體正常的細胞,例如頭髮與消化道的細胞,也會被殺掉;這就是病患在化療過程中發生掉髮與消化系統疾病的原因。
10.     豐富的證據指出會誘發突變的化學物質具有致癌性,造成基因突變化學物質是潛在的致癌因子。超過95%的致癌物是突變因子。香菸的焦油具有高度的突變性與致癌性。
11.     突變性與致癌性之間有高度的關連,由此可見,許多體細胞的癌細胞導因於突變。
12.     DNA的改變不僅會對精卵細胞十分重要,影響後代的特徵,也對身體的細胞至關重大,基因突變會破壞細胞的新陳代謝或成長,造成癌症和細胞變性
13.     鑑定物質的突變性與致癌性之間關連,常用的方法是艾姆氏測試法Ames test;各種化學物質,例如環境污染物、工業生產過程使用的試劑、新藥、食品添加物,都可使用艾姆氏測試法篩選是否具有潛在的致癌性。
14.     艾姆氏測試法:將想要測試的化合物加入特殊的細菌群,使細菌與化學物質在缺乏必須胺基酸的介質中生長,有些細菌細胞會發生突變,突變後的細菌細胞,能夠在缺乏必須胺基酸的環境中生長;由於這些細菌的突變率增加率高於正常標準,因此可用來預測該化學物質的致癌率。

什麼是基因呢?What, Then, Is a Gene
15.     到了1902年,科學界已經普遍接受細胞內有遺傳因子的存在,1911年丹麥植物學家Wilhelm Johannsen首先將染色體的遺傳因子稱為基因genes。依據Beadle-Tatum的定義,基因是沿著一條多胜肽鍊編碼的一長串DNA
16.     細菌(原核細胞)的平均基因長度大約是1000個核甘酸鹼基。真核細胞的基因長度比較長,大約15002,000,000鹼基對,這麼長的原因是大部分真核細胞有用的基因是散佈在DNA分子鍊的不同區域,這些有用的基因之間有許多必須裁減掉的無用基因「內插子」。
17.     基因更精確的定義是,基因是在DNA上為RNA分子所寫的核甘酸序列,這些核甘酸序列中包含「不需要轉譯、但會影響轉譯」的調控區域。
18.     DNA分子鍊除了基因區域與調控區域,還有許多功能未知的區域。舉例來說,哺乳動物細胞的DNA實際上只轉譯了1%去做RNA。這就是為什麼真核有機體的基因很難定義。
n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology

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