2015年诺贝尔化学奖花落瑞典科学家托马斯·林达尔（Tomas Lindahl）、美国科学家保罗·莫德里奇（Paul Modrich）和土耳其科学家阿齐兹·桑贾尔（Aziz Sancar），表彰他们在分子层面上解释了细胞如何修复DNA并保护遗传信息。他们的工作为我们提供了对活细胞机能的基本认识。
图片来源：Ill. N. Elmehed. © Nobel Media AB 2015
每天人体受到的紫外线辐射、自由基和其他致癌物质都会对我们的DNA造成损伤，但哪怕没有这些外来因素的侵袭，DNA分子自身也是不稳定的。细胞的基因组每天都会产生数千处自发变化。不仅如此，细胞分裂时DNA的复制也会产生错误，而每天人体里这样的过程都会发生几百万次。
为什么经历如此动荡的DNA不会在人体内产生乱七八糟的化学现象呢？这是因为一系列分子系统能够时刻监视并修复着DNA。今年的诺贝尔化学奖，正是颁给了在分子层面上研究这种DNA修复机制的三位学家。
20世纪70年代早期，科学界一直认为DNA是极其稳定的分子，但瑞典科学家托马斯·林达尔发现DNA是会随着时间发生改变的，而如果这种改变不被修复，地球上所有的生物都不会存在了。他因而发现了DNA的碱基切除修复（base excision repair）机制，这种机制得以防止DNA土崩瓦解。
土耳其科学家阿齐兹·桑贾尔发现了核苷酸切除修复（nucleotide excision repair）机制，该机制帮助细胞修复紫外线对DNA产生的影响。有些人的该机制有天生缺陷，因此一旦暴露在阳光下就会得皮肤癌。核苷酸切除修复机制还可以用来纠正由其他诱变因素带来的缺陷。
美国科学家保罗·莫德里奇发现了细胞纠正DNA复制过程中发生的错误的机制。这种机制称为“错配修复”（mismatch repair），它可以将DNA复制过程中的出错频率减少到千分之一。在错配修复机制上有先天缺陷会导致一种遗传性的结肠癌。
今年的诺贝尔化学奖获得者为人类提供了对活细胞机能的基本认识，也为新的癌症治疗方法打开了道路。（翻译：丁家琦）
本文来源：《科学美国人》中文版《环球科学》
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