ดาวน์โหลดฉบับล่าสุด

การตรวจสอบสาระสำคัญของวิธีการซ่อมแซมโมเลกุล DNA ที่ซับซ้อน เว็บบาคาร่า ทั้งหลังจากข้อผิดพลาดทางธรรมชาติที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ตลอดจนความเสียหายที่เกิดจากการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม คือเป้าหมายหลักของห้องปฏิบัติการของ Kool ที่ Stanford เพื่อจุดประสงค์นี้ ห้องทดลองของ Kool และผู้ร่วมงานของพวกเขาได้คิดค้นวิธีการกระตุ้นและวัดรูปแบบเฉพาะของความเสียหายต่อ DNA

ในขณะที่ดำเนินการวิจัยแนวนี้ Kool เริ่มสงสัยเกี่ยวกับความเชื่อมโยงสมมุติฐานกับ DNA ที่เกิดจากอาหารและกระบวนการที่รู้จักกันดีของร่างกายในการ "กอบกู้" และนำเศษ DNA กลับมาใช้ใหม่ นักวิจัยดำเนินการปรุงอาหาร ได้แก่ เนื้อบด หมูบด และมันฝรั่ง ผ่านการต้ม 15 นาทีที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส (212 องศาฟาเรนไฮต์) หรือย่างแบบอ่อน 20 นาทีที่อุณหภูมิ 220 องศาเซลเซียส (ประมาณ 430 องศาฟาเรนไฮต์) จากนั้น นักวิจัยของ Stanford ได้สกัด DNA จากอาหารเหล่านี้และส่งตัวอย่างไปยังผู้ทำงานร่วมกันที่ NIST

ทีม NIST นำโดย Miral Dizdaroglu แสดงให้เห็นว่าอาหารทั้งสามชนิดแสดงความเสียหายของ DNA เมื่อต้มและย่าง และอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเพิ่มความเสียหายของ DNA ในเกือบทุกกรณี ที่น่าสนใจคือแม้แต่การต้ม อุณหภูมิในการปรุงอาหารที่ค่อนข้างต่ำ ก็ยังส่งผลให้ DNA บางส่วนได้รับความเสียหาย ผลลัพธ์ที่น่าสนใจอื่น ๆ ก็ปรากฏขึ้นเช่นกัน ตัวอย่างเช่น มันฝรั่งมีความเสียหายของ DNA น้อยกว่าที่อุณหภูมิสูงกว่าเนื้อสัตว์โดยไม่ทราบสาเหตุ

ความเสียหายที่พบบ่อยที่สุดสองประเภทเกี่ยวข้องกับส่วนประกอบของนิวคลีโอไทด์ที่มีสารประกอบที่เรียกว่าไซโตซีนซึ่งเปลี่ยนแปลงทางเคมีเป็นสารประกอบที่เกี่ยวข้องกันซึ่งเรียกว่ายูราซิล และการเติมออกซิเจนไปยังสารประกอบอื่นที่เรียกว่ากัวนีน ความเสียหายของ DNA ทั้งสองชนิดมีความเป็นพิษต่อพันธุกรรม ซึ่งท้ายที่สุดแล้วพวกมันสามารถทำลายการทำงานของยีนและส่งเสริมการกลายพันธุ์ที่ทำให้เซลล์ทำซ้ำอย่างควบคุมไม่ได้ในฐานะมะเร็ง

จากนั้น ทีมของ Kool ได้เปิดเซลล์ที่ปลูกในห้องแล็บและให้อาหารหนูด้วยสารละลายที่มีส่วนประกอบของ DNA ที่ได้รับความเสียหายจากความร้อนในระดับความเข้มข้นสูง นักวิจัยใช้เครื่องมือที่เป็นนวัตกรรมซึ่งสร้างขึ้นเองในห้องทดลองของ Kool ในงานก่อนหน้านี้ โดยแท็กตำแหน่งของ DNA ที่เสียหายด้วยโมเลกุลเรืองแสง ทำให้วัดขอบเขตของความเสียหายได้ง่าย โดยรวมแล้ว เซลล์ที่ปลูกในห้องปฏิบัติการแสดงความเสียหายของ DNA อย่างมีนัยสำคัญซึ่งเป็นผลมาจากการได้รับส่วนประกอบของ DNA ที่เสียหายจากความร้อน สำหรับหนูนั้น ความเสียหายของ DNA ปรากฏอย่างเด่นชัดในเซลล์ที่บุลำไส้เล็ก ซึ่งก็สมเหตุสมผล เพราะนั่นเป็นจุดที่การย่อยอาหารส่วนใหญ่เกิดขึ้น

สมควรสอบสวนต่อไป

ตอนนี้ทีมวางแผนที่จะเจาะลึกลงไปในการค้นพบเบื้องต้นที่ชวนขนหัวลุกเหล่านี้ แนวทางหนึ่งของการวิจัยในอนาคตคือการทดสอบอาหารที่หลากหลายขึ้น โดยติดตามแนวคิดที่ว่าอาหารที่มีปริมาณ DNA สูง เช่น ผลิตภัณฑ์จากสัตว์ อาจก่อให้เกิดอันตรายทางพันธุกรรมได้มากกว่าอาหารที่มี DNA ระดับต่ำ เช่น มันฝรั่ง และพืชอื่นๆ นักวิจัยยังวางแผนที่จะตรวจสอบวิธีการปรุงอาหารที่จำลองการเตรียมอาหารแบบต่างๆ เช่น การปรุงอาหารนานกว่า 20 นาที

ที่สำคัญ ขอบเขตของการวิจัยจะต้องขยายไปสู่ระยะยาว ปริมาณที่ต่ำลงสำหรับ DNA ที่เสียหายจากความร้อนที่คาดว่าจะได้รับจากการบริโภคในอาหารของมนุษย์ทั่วไปในช่วงหลายทศวรรษ เทียบกับปริมาณที่สูงในการศึกษาพิสูจน์แนวคิด

"การศึกษาของเราทำให้เกิดคำถามมากมายเกี่ยวกับความเสี่ยงด้านสุขภาพที่ยังไม่ได้สำรวจ แต่อาจเป็นไปได้อย่างมากจากการรับประทานอาหารที่ย่าง ทอด หรือปรุงด้วยความร้อนสูง" คูลกล่าว "เรายังไม่ทราบว่าการค้นพบครั้งแรกนี้จะนำไปสู่ที่ใด และเราขอเชิญชวนให้ชุมชนการวิจัยในวงกว้างต่อยอดจากสิ่งเหล่านี้" กลไกเซลล์ที่ปรับแต่งอย่างละเอียดกระตุ้นการเจริญเติบโตของเส้นผม: การศึกษา