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汪
汪洁
我最近了解到很多关于生命科学的知识，让我对生命的复杂性有了更深刻的认识。成年人体内大约有40万亿个细胞，每个细胞都包含一套由30亿对碱基构成的DNA分子。细胞分裂时，DNA会被复制，但复制过程中会发生错误，导致基因突变。虽然出错概率很低，但由于细胞分裂次数巨大，一生中会发生约40万次基因突变，这是年龄与癌症发病率正相关的关键原因之一。
DNA聚合酶在复制DNA的过程中存在固有的错误率，但细胞拥有一套完整的错配修复系统，能够将错误率降低到极低的水平。最近，科学家们发现了一种名为NIT1的常恋非编码RNA，它在DNA损伤修复过程中起着关键作用。过去，科学家们认为大部分DNA是‘垃圾DNA’，没有功能，但现在我们知道，这些非编码区域参与了调控基因表达、维持染色体结构等关键生物过程。NIT1的发现可能颠覆我们对癌症治疗的认知。
DNA的修复过程可以分为三步：第一步，DNA损伤促使NIT1发生甲基化；第二步，甲基化的NIT1释放和激活CHD4染色质重塑因子；第三步，CHD4聚集到DNA受损区域，修复受损DNA。甲基化是一种常见的化学反应，它影响基因表达但不改变DNA序列，如同基因开关，表观遗传学研究的就是这些基因开关的打开和关闭。
表观遗传学概念最早可追溯到20世纪40年代，沃丁顿的果蝇实验发现环境因素导致的变异可以遗传，但不符合孟德尔遗传规律。荷兰饥荒研究也表明，环境因素导致的表观遗传改变可能跨代影响后代健康。表观遗传修饰具有可逆性，可以通过改变条件来打开或关闭基因开关。在癌症研究中，我们发现几乎所有类型的癌症都伴随着表观遗传改变，一些抑制癌症发生的基因被关闭，导致癌细胞的产生。
在很多癌症患者的肿瘤组织中，NIT1的数量会明显增加，这与我们的预期相反。研究表明，癌细胞由于生长分裂速度快，DNA损伤频率高，需要更多NIT1来修复损伤。表观遗传学研究打破了基因决定论，环境和生活方式可以通过表观遗传机制影响基因表达，进而影响我们的健康。个性化医疗可以根据患者的表观遗传状态预测药物疗效，找到最适合患者的治疗方案。了解表观遗传学，我们可以通过改变生活方式和环境来影响基因表达，从而影响健康状况。癌症治疗新进展如同巨大画卷上的拼图，需要不断积累才能完整展现，但我相信总有一天，这幅巨大的画卷会完整地呈现在我们面前。
Deep Dive
本段介绍了成年人体内细胞数量巨大，以及DNA复制过程中存在极低的出错概率，但由于细胞分裂次数巨大，一生中仍会发生大量的基因突变，这与癌症发病率正相关。
- 成年人体内约有40万亿个细胞
- 每个细胞包含一套由30亿对碱基构成的DNA分子
- 一生中细胞分裂超过400万亿次，DNA复制出错率约为十亿分之一，导致约40万次基因突变
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