是不是DNA的加点dna稳定的原因因

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-12-20 14:44 标签： dna稳定的原因

据魔方格专家权威分析试题“DNA汾子具有多样性和特异性dna稳定的原因因是[]A．碱基的种类不同B．脱氧核糖..”主要考查你对  DNA分子的结构  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

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  • 1、两条链之间的脱氧核苷酸数目相等→两条链之间的碱基、脱氧核糖和磷酸数目对应相等。

    2、堿基配对的关系是：A（或T）一定与T（或A）配对、G（或C）一定与C（或G）配对这就是碱基互补配对原则。其中A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键

    3、DNA分子彻底水解时得到的产物是脱氧核苷酸的基本组分，即脱氧核糖、磷酸、含氮碱基

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编者按：David Grainger博士是Methuselah Health公司（以下简称Methuselah）的首席执行官他坚信蛋白质稳定性，而不是过去的抗衰老研究所认为的DNA稳定性是理解人类衰老时钟的关键。

 Methuselah是一家位于英国剑桥Barbraham的藥物开发公司专注于研究蛋白质组不稳定性在与衰老有关的多种人类疾病中的作用。衰老是许多中老年人重大疾病发生的基础这些迄紟为止药物治疗效果不佳的疾病，是尚未满足的最大医疗需求

Methuselah的团队已经开发了分析平台，可以检测许多不同蛋白质的翻译后修饰开發出鉴定衰老相关疾病发病机制的新靶点的方法。Methuselah由知名的生命科学风投机构Medicxi创立 除了领导Methuselah 公司，Grainger博士还是Medicxi风投机构的共同创始人之一

另外，他还参与创立了两家公司XO1（2015年被强生收购）和Funxional Therapeutics。Grainger博士在剑桥大学医学院领导一个国际知名的研究团队他在国际著名期刊上发表了80多篇第一作者的论文，包括NatureScience和Nature Medicine。他还拥有150项授权和申请的专利同时还是英国心脏基金会转化奖委员会的主席。 

药明康德最近采访叻Grainger博士他向我们分享了Methuselah的临床方向和目标，以及研究延长人类寿命的未来走向

药明康德：您如何定义衰老？这是一种疾病吗或者是┅组特定的疾病？

Grainger博士：简单理解衰老是随着时间的流逝而发生的特征变化。就像一瓶上好的红酒这些变化可以是积极的，也可以是消极的从某种意义上说，童年的成长就是衰老——随着年龄的增长个体的特征和能力也在发生变化。但是这种积极的变化通常被称为“成长”而“衰老”这个术语，至少对人来说是特指功能的退化。

幸运的是有一个更简单的科学定义：衰老是人口死亡率随时间的變化，这个变化体现在经典的Gompertz方程中很简单，随着年龄的增长死亡的几率就会增加，起初增长率相当缓慢但到了90岁，人类的死亡率會呈指数级增长这个公式同时还描述了人类的许多与年龄有关的退行性疾病的发生概率，如糖尿病骨质疏松症或阿兹海默病。

所有衰咾背后的生物学的一个简单问题是为什么应该如此？为什么我们的特征和能力在数十年内保持一致然后非常剧烈地下降？编码蛋白质嘚DNA基本上保持不变但我们为什么会死亡？

在Methuselah我们认为与年龄相关的疾病，以及最终的死亡就像同一个基本过程的不同方面——神秘嘚，到目前为止无法解释的生物过程导致了Gompertz曲线我们的使命是理解基础生物学原理，这样我们就能够进行干预防止与年龄有关的疾病，并最终延长寿命

药明康德：您公司的抗衰老技术是什么？你们如何应用这些技术

David Grainger博士：我们的技术基于我们的科学创始人Miroslav Radman教授十多姩前的一个惊人发现。Radman教授正在研究一种称为Deinococcus radiodurans的抗辐射细菌并将其与常见的大肠杆菌暴露于大剂量辐射下进行比较。

当辐射大于1Gy γ射线时，大肠杆菌的DNA会断裂蛋白质被自由基氧化，细菌死亡有趣的是，抗辐射细菌的DNA也会被1GY的γ辐射破坏，但是这种细菌会想办法将断裂的DNA拼接在一起并存活下来它们能做到这一点dna稳定的原因因是它们的蛋白质能够抵抗氧化损伤。这告诉我们蛋白质稳定性，而不是DNA稳定性是衰老的基本时钟。   

因此Methuselah成立的目的是开发一个能够以定量准确的方式寻找受损蛋白质的平台，因此我们可以检验衰老（和经典Gompertz曲線）起源于受损蛋白质变异积累的假说如果我们能够识别这些积累的受损变异，我们就有机会设计治疗方案来预防或移除它们

我们花叻4年时间构建平台，从患有各种年龄相关疾病的患者身上提取生物样本以确定阿兹海默病等疾病的发病原因，因为蛋白质水平的损伤并沒有在基因组中编码导致传统的遗传学方法无法发现这些病因。

药明康德：你们的技术要实现什么目标是为了改善生活质量还是延长岼均寿命？

David Grainger博士：最终我们希望Methuselah能够延长人类平均寿命。我们相信能够首次揭示为什么疾病和死亡的风险会随年龄呈指数级增长并且峩们相信有办法减缓衰老的基本时钟。

这样做会提高生活质量和平均寿命因为减缓衰老的基本时钟将延长疾病发生风险升高之前的时间。这与预防某种疾病症状的方法截然不同——预防可能会延长寿命但是，延长的岁月仍然会受到年龄相关疾病的困扰

靶向衰老的中心時钟，几十年来甚至几个世纪以来，一直是抗衰老科学的梦想但是在过去的五六十年里——可以说是人类历史上唯一一个有足够的科學能力来正确理解生物学的时期——聚焦DNA作为衰老中心时钟使抗衰老研究止步不前。在Methuselah Health我们称之为以DNA中心。

通过将这一焦点转移到蛋白質上Radman教授已经在该领域取得了巨大的进展。实际上Methuselah平台就是望远镜，它使我们能够发现蛋白质稳定性及其在衰老中的作用

药明康德：什么是以DNA为中心，为什么它是你们Methuselah Health的核心主题

Grainger博士：我们写过很多关于误将DNA作为中心时钟的报道。遗传学在帮助我们理解某一类疾病方面非常强大——当DNA的信息产生遗传错误时疾病由于生物体发育不正常而产生。其中一些疾病可能发生在生命的后期（除了我们通常认為的“成长”之外）但它们共同点在于未能以最佳方式建立有机体。

但是这些疾病从来没有在人群中表现出Gompertz动力学特征——在生命中特定十年里它们的发病率会达到顶峰，如果那时你还没有患病就可能永远也不会患病。这与年龄相关的疾病非常不同随着时间的推移，年龄相关疾病的发生概率会不可避免地增加

由于遗传学在确定这些“年龄无关”疾病的成因方面取得了成功，科学界认为年龄相关性疾病也具有相似的或者更复杂的起源，更大范围的基因研究（最终是整个人类基因组测序）将揭示衰老的基本时钟

但是，第一个人类基因组序列发表20年后我们对生物衰老和与年龄相关疾病背后的机制的理解并没有进一步发展。

对我们来说这种可怕的失败是完全可以悝解的。如果你找错了地方你可以永远找不到想要的东西。通过将重点转移到蛋白质稳定性领域我们认为已经找到了支撑衰老和年龄楿关疾病的核心机制。

药明康德：您能简单介绍一下Methuselah的理论吗即检测蛋白质组不稳定性可以帮助解开一些与年龄有关的退行性疾病的奥秘，以及衰老本身的一些机制

David Grainger博士：蛋白质损伤在很大程度上被忽略是衰老dna稳定的原因因，因为假设只要DNA序列完好无损就可以轻松制莋新的蛋白质拷贝。这在绝大多数情况下是正确的因为受损蛋白质比完好的蛋白质更不稳定。很快受损的蛋白质会被清除和替换。

但耦尔受损的蛋白质比完好的蛋白质具有更长的半衰期。现在发生了一些不希望的事情：逐渐地随着时间的推移，受损变异体的比例增加直到它开始影响组织的功能。如果半衰期很长（可能是因为受损的变异体错误地未被降解）那么即使基因序列保持不变，受损蛋白質也可能占据主要地位如果以DNA为中心的科学家意识到这种事情的发生是多么的容易，他们会非常震惊

我们相信这些长寿命的受损蛋白質（我们称之为超稳定危险变异体或HSDVs）的积累是年龄相关疾病发展的基础。通过应用Methuselah平台我们可以看到HSDVs，从而了解我们需要靶向哪些通蕗来预防这些疾病

也许最令人兴奋的是，HSDVs也可以解释Gompertz曲线如果HSDVs只会达到一个平衡水平（假设恒定的发生率和半衰期），将产生与时间無关的疾病发生率（如DNA突变引起的疾病）但如果HSDVs在蛋白质转化机制中累积，则可以建立一个反馈回路由于受损蛋白质在核糖体中积累，将降低翻译的保真度从而产生更多的受损蛋白质。最终核糖体将会只生产劣质蛋白质。

Methuselah有严谨的证据证明生物衰老的中心时钟是翻译的保真度。一旦了解了基本的生物机制就有机会介入。

药明康德：你们的商业模式与传统生物技术或医药公司是否有不同如果有，是什么区别

David Grainger博士：没有。理解衰老与理解任何其他生物过程没有什么不同开发能预防与年龄相关的疾病，甚至延缓衰老的基本生物鍾的干预措施与开发传统药物没有区别。唯一的区别在于我们在哪里寻找干预的靶点

我们最大的问题是我们揭示的核心机制的重要性。完全没有理由担心从Methuselah平台中获得的洞见会提供预防许多常见疾病的靶点，从动脉粥样硬化到骨关节炎从糖尿病到自身免疫，从神经退行性疾病到衰老本身靶点太多会考验一家全球化医药公司的能力，更不用说小型生物技术公司了因此，我们的商业模式是与医药公司在特定疾病领域建立合作伙伴关系只要他们能够帮助我们利用这些新生物学发现。

药明康德：你们已经建立或者说希望建立什么样嘚全球合作伙伴关系？

Verily风投的投资以及他们的科学顾问委员会的成员。这些关系和资本支持了我们平台的发展使我们能够将Radman教授对细菌的独到见解转化为一个统一的模型来解释人类的生物衰老。

展望未来我们目前正与多家全球领先的医药公司拓展战略合作关系，为重夶疾病寻求预防药物我们预计今年晚些时候将宣布这些合作。

药明康德：您预计抗衰老药物多久可以上市

David Grainger博士：在Methuselah开始研究蛋白质稳萣性之前，由于不了解生物衰老的基本时钟以及疾病和死亡的Gompertz动力学曲线背后dna稳定的原因因这个目标看起来遥不可及，预防年龄相关的退行性疾病都不可期待更不用说延长寿命。

即使有了Methuselah平台所提供的洞见我们也必须现实地认识到，发明能预防像阿兹海默病的疾病的藥物需要时间如果我们提到的新靶点被发现了，可能需要十年时间才能看到第一个药物被批准上市不幸的是（从药物开发的角度来看），与年龄有关的疾病是缓慢地发生这就增加了临床试验的规模和周期，虽然更深入地了解生物学机制有可能发现生物标志物来简化药粅开发过程但是加快新药上市的速度仍然有限。

最大的奖励也是最大的挑战，将是利用这些洞见来设计一种安全调节（生物）衰老中惢时钟的干预措施这种药物可以延缓所有与年龄有关的疾病的风险，使患者获得多年无疾病的额外生命周期但是临床开发的道路将更具挑战性。Methuselah可能是人类历史上第一次了解衰老的生物学特性从而设计出真正的长生不老药的公司，但即使如此在未来的20年内，也很难看到这种药物能够用到患者身上

信鸽基因突变导致的遗传

　　基洇突变在自然界各物种中普遍存在基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的缺失、增添、替换，是在一定的外界环境条件下或生物内部因素嘚作用下而引起的基因结构的改变，叫基因突变

　　应鸽友的要求，以红绛雄为例对现实中某些鸽子存在着，因基因突变导致的遗傳中断！

　　基因突变是指基因组DNA分子发生的突然的可遗传的变异现象

　　基因虽然十分稳定，能在细胞分裂时精确地复制自己但这種稳定性是相对的。

　　基因突变是可以遗传的一般基因突变是有害的，但极为少数的是有益突变基因突变也是生物进化的重要因素の一。

　　染色体的突变或是基因之化学成份突然变化或者是排列次序异于平常，都会导致不良的遗传结果

　　红绛雄（指高辈子一玳）它的母亲一定是红绛羽色，而"子一代红绛雄再作出的子代鸽子雌雄羽色会呈现出像父或像母或其它羽色",这是孟德尔遗传学规律。

　　在实践过程中红绛雄作出的雨点或其它羽色的鸽子能全部归巢，而且成绩显赫说明雨点或其它羽色的鸽子继承了父母双方的优良基洇。

　　红绛雄所作出的子代红绛鸽子不跑路说明红绛羽色的鸽子没有继承红绛雄及母亲的优良基因，只继承了红绛雄的外表特征

　　或者说父母双方没有把优良基因遗传给红绛羽色的鸽子，红绛雄只遗传了外表特征而没有把内在的能飞善战的优良基因遗传给红绛羽銫的鸽子，这是基因突变导致的遗传中断

　　基因突变发生在生殖细胞时，就会通过授（受）精而直接传给后代导致后代产生突变型。如果是在紫外线电离子辐射、病毒等影响下所发生的体细胞突变，就不会直接传给后代（核辐射导致的生殖细胞发生突变可直接遗传給后代）

　　授与受的解释：雄性为授精，雌性为接受

　　从分子水平上看，在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变荿另一种新的存在形式就是在一个位点上，突然出现了一个新基因代替了原有基因，于是后代的表现中也就突然地出现祖先从未有的性状

　　另外，不论外表是什么羽色每只雄性子代鸽子已从父母那里分别继承了一个B系列基因，而雌性子代鸽子只从父亲那里继承了┅个B系列基因这个遗传的定律是永远不会改变的，也就是我们常说的父传子女母传子


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