法国的一项最新研究表明,大气中二氧化碳浓度上升会导致细胞氧化,从而造成脱氧核糖核酸的病变和基因突变频率的上升。
这项研究由法国国家科研中心和地中海大学共同完成。研究人员日前发表公报称,空气污染、吸烟、化学制品、食物添加剂以及外部压力都可能引起细胞的损害,其具体表现包括基因突变、癌变或是蛋白质氧化损伤。不过,在关于大气中二氧化碳浓度上升是否导致细胞受损这一问题上,科学家至今没有得到确定的答案。
为此,由萨姆·迪康率领的研究小组在一个密闭的空间模拟出大气环境,并将大肠杆菌置于其中,随后他们将二氧化碳的浓度由40ppm(1ppm为百万分之一)逐渐上调至1000ppm,结果发现,大肠杆菌的细胞死亡率随之上升,基因突变和受损的情况也有所加重。
国家科研中心表示,该实验表明,如果人们再不采取措施控制大气中二氧化碳浓度的上升,那么到2100年时,这一现象很可能对细菌等生物造成直接影响。在下一阶段的实验中,研究人员将把实验对象换成实验鼠等更加高等的生物,以测试它们对于大气中二氧化碳浓度上升的反应。(生物谷Bioon.com)
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EMBO reports doi:10.1038/embor.2011.7
CO2 exacerbates oxygen toxicity
Benjamin Ezraty1, Ma?alène Chabalier1, Adrien Ducret1, Etienne Maisonneuve1 & Sam Dukan1
Aix Marseille Université, Laboratoire de Chimie Bactérienne (UPR 9043), Institut de Microbiologie de la Méditerranée (IFR88), CNRS, 31, Chemin Joseph Aiguier, 13402 Marseille, France
Reactive oxygen species (ROS) are harmful because they can oxidize biological macromolecules. We show here that atmospheric CO2 (concentration range studied: 40–1,000 p.p.m.) increases death rates due to H2O2 stress in Escherichia coli in a dose-specific manner. This effect is correlated with an increase in H2O2-induced mutagenesis and, as shown by 8-oxo-guanine determinations in cells, DNA base oxidation rates. Moreover, the survival of mutants that are sensitive to aerobic conditions (Hpx? dps and recA fur), presumably because of their inability to tolerate ROS, seems to depend on CO2 concentration. Thus, CO2 exacerbates ROS toxicity by increasing oxidative cellular lesions.
Keywords:carbon dioxide, DNA, Fenton reaction, oxidative stress, mutagenesis