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해독: X선이 DNA를 손상시키고 암을 유발하는 방법
Wellcome Trust Sanger Institute의 연구원들은 감마선과 X선,
전리 방사선은 DNA에 대한 모든 유형의 돌연변이 손상을 유발하지만 X선이 어떻게 암을 유발하는지 알려주는 두 가지 특정 유형의 DNA 손상을 발견했다고 케임브리지 대학의 Sam Behjati가 말했습니다. (파일 사진) 과학자들은 처음으로 X선과 방사성 입자가 DNA를 손상시켜 인간에게 암을 유발하는 방법을 발견했습니다.
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영국에 있는 Wellcome Trust Sanger Institute의 연구원들은 감마선, X선 및 방사성 입자와 같은 이온화 방사선에 의해 야기되는 DNA 손상의 두 가지 특징적인 패턴을 인간 암에서 식별할 수 있었습니다.
이러한 지문 패턴을 통해 의사는 이제 방사선으로 인해 발생한 종양을 식별하고 다르게 치료해야 하는지 조사할 수 있습니다.
암에 대한 이전 연구에서는 DNA 손상이 종종 암세포의 게놈에 돌연변이 시그니처로 알려진 분자 지문을 남기는 것으로 나타났습니다.
연구자들은 방사선에 노출되지 않은 319명과 비교하여 이차 방사선 관련 종양이 있는 12명의 환자에서 돌연변이 신호를 찾았습니다.
방사선이 어떻게 암을 유발할 수 있는지 알아내기 위해, 우리는 자발적으로 발생한 종양과 비교하여 방사선으로 인한 암의 게놈을 연구했다고 연구를 주도한 Wellcome Trust Sanger Institute의 Peter Campbell이 말했습니다.
DNA 서열을 비교함으로써 우리는 암 유형과 무관한 방사선 손상에 대한 두 가지 돌연변이 서명을 발견했다고 Campbell은 말했습니다.
그런 다음 방사선에 노출되거나 노출되지 않은 전립선암에 대한 결과를 확인하고 동일한 두 가지 서명을 다시 찾았습니다. 이러한 돌연변이 신호는 고에너지 방사선이 DNA를 손상시키는 방법을 설명하는 데 도움이 된다고 그는 말했습니다.
하나의 돌연변이 서명은 적은 수의 DNA 염기가 잘리는 결실입니다.
두 번째는 균형 반전이라고 하며, DNA가 두 곳에서 절단되고 중간 조각이 빙글빙글 돌고 반대 방향으로 다시 결합됩니다.
균형 잡힌 역전은 신체에서 자연적으로 발생하지 않지만 고에너지 방사선은 이를 가능하게 하는 동시에 충분한 DNA 절단을 제공할 수 있습니다.
전리 방사선은 아마도 모든 유형의 돌연변이 손상을 일으킬 수 있지만 여기에서 두 가지 특정 유형의 손상을 볼 수 있고 DNA에 무슨 일이 일어나고 있는지 알 수 있다고 캠브리지 대학의 Sam Behjati가 말했습니다.
소나기의 방사선은 게놈을 절단하여 동시에 많은 손상을 일으킵니다. 이것은 우리가 보는 DNA 손상으로 이어지는 세포의 DNA 복구 메커니즘을 압도하는 것으로 보인다고 Behjati는 말했습니다.
과학자들이 런던 유니버시티 칼리지 런던과 영국 왕립 정형외과 병원의 Adrienne Flanagan 교수가 전리 방사선에 의한 DNA 손상을 정의할 수 있었던 것은 이번이 처음입니다.
이러한 돌연변이 시그니처는 개별 사례와 암 그룹 모두에 대한 진단 도구가 될 수 있으며 어떤 암이 방사선에 의해 유발되는지 알아내는 데 도움이 될 수 있다고 Flanagan은 말했습니다.
이번 연구는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 저널에 게재됐다.