杨运桂：DNA修复是维护生命健康的根本

“这是很重要的工作。”得知2015年诺贝尔化学奖颁给了三位从分子层面上研究DNA修复机制的科学家——托马斯•林达尔、保罗•莫德里奇和阿齐兹•桑贾尔，中科院基因组研究所研究员杨运桂对科技日报记者说，DNA修复机制是维持生命体遗传物质DNA稳定性和健康的根本。

20世纪70年代以前，科学界一直认为DNA的双螺旋结构极其稳定，但是林达尔对此产生了怀疑。他把DNA单独提取出来，发现它自身并没有那么稳定，如果不被修复，基因组每天都会遭受成千上万的严重损伤，所有的生物都将不复存在。这意味着一定有别的机制阻挡了DNA的衰败。接下来几十年里，他找到了“碱基切除修复”——细胞里有一种蛋白质专门寻找特定的碱基错误，把它从DNA链上切掉。杨运桂说，托马斯的贡献是率先观察到了DNA的降解和损伤，在此基础上又发现了DNA存在修复的机制。

与此同时，桑贾尔发现了核苷酸切除修复机制，该机制帮助细胞修复紫外线对DNA产生的影响。该机制有天生缺陷的人一旦暴露在阳光下就会得皮肤癌。同时该机制还能用来纠正由其他诱变因素带来的缺陷。莫德里奇则发现了细胞纠正DNA复制过程的错配修复机制，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。

杨运桂表示，在临床应用方面，DNA修复机制的理论很早就延伸到癌症治疗中，为其提供了理论基础支撑。他介绍，在靶向治疗问世之前，肿瘤治疗普遍采取放疗和化疗手段，其原理就是破坏细胞的DNA，使其不能有效修复，以此杀死肿瘤细胞。

2005年，杨运桂来到林达尔的实验室从事博士后研究工作，成为林达尔的关门弟子。此后三年的工作学习中，他不仅接触到最前沿的科学领域，也提升了在原创性科学研究中敏锐抓住新事物的能力。2008年，林达尔正式退休，杨运桂延续了他的DNA修复研究，并在把握国际前沿方向基础上迈进一步，开始研究遗传物质DNA释放基因信息的中间载体RNA修饰的可逆性。

过去科学界认为RNA化学修饰是不可逆的，但杨运桂和合作伙伴发现了RNA主要的化学修饰甲基化m6A（6-甲基腺嘌呤）修饰酶，证明RNA化学修饰的可逆性，及其调控RNA加工代谢的重要功能。“RNA化学修饰研究已成为国际上很重要的前沿领域，国内有越来越多科学家开始关注和开展相关研究，个别方向已处于国际前沿。”他说。

资料显示，过去100多年间诺贝尔化学奖曾颁发过106次，其中50次与生物化学领域有关。杨运桂认为，生命是由无机和有机化学元素构成的有机体，生物化学更是跟生命健康息息相关，因而关注度高、影响力大，获奖也就多。