顿狈础塩基が见せた一瞬のねじれをとらえた―光损伤の仕组み解明の手掛かりに―

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 私たちの遗伝情报は顿狈础に含まれる4种类の核酸塩基のならび方によって记録されていますが、なぜ核酸塩基が遗伝情报の记録に用いられるようになったのかは全くの谜です。一つの説は、核酸塩基は紫外线を吸収してもエネルギーを高速に热として外界に放出し、光化学反応による损伤を最大限に抑制するためというものです。このような性质は、特に原始地球において强力な紫外线が地表まで到达していた时代に必须とも考えられます。しかし、核酸塩基は本当に紫外线に対して安定なのでしょうか。

 鈴木俊法 理学研究科教授らの研究グループは、超高速光電子分光法と赤外分光法によって水溶液中の核酸塩基を調べ、紫外線を吸収したチミンやウラシルがC=C二重結合を強くねじった不安定な状態を形成することを発見しました。その時間は100億分の1秒程度で、日常の時間スケールから見ると取るに足らない短時間に見えますが、DNAの光損傷反応はより短時間に起こると考えられているため、DNAの光損傷過程に関与している可能性も疑われます。今後の研究の進展が期待されます。

 本研究成果は、2025年4月25日に、国際学術誌「Journal of the American Chemical Society」にオンライン掲載されました。

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ウラシルとチミンが紫外光を受けて生成する反応中间体の构造。颁=颁二重结合が强くねじれた构造を持ち、顿狈础?搁狈础の光化学に重要な役割を持つと推测される。
研究者のコメント
「遗伝情报は太古から顿狈础という形で脉々と受け継がれてきました。本研究は、生命の起源を分子レベルで探る手がかりになると考えています。また、紫外线による损伤が関与する皮肤がんなどの理解にもつながる成果です。こうした反応の出発点となる核酸塩基のふるまいを明らかにすることは、分子生命科学の基盘を深めるうえで重要です。今后は、より复雑な构造を持つ顿狈础や搁狈础へと研究を広げていきたいと考えています。」
研究者情报
研究者名
鈴木 俊法
书誌情报

【顿翱滨】


【书誌情报】
Yuki Obara, Srijon Ghosh, Alexander Humeniuk, Shota Kamibashira, Shunsuke Adachi, Toshinori Suzuki (2025). Formation of Ground-State Intermediate during Electronic Relaxation of Pyrimidine Nucleobases. Journal of the American Chemical Society.