ในที่สุดกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนก็ได้รับช่วงเวลา Kodachromeสโคปพลังสูงสามารถสร้างภาพที่เน้นโมเลกุลที่แตกต่างกันในสีต่างๆ พร้อมกันนักวิทยาศาสตร์รายงานออนไลน์วันที่ 3 พฤศจิกายนในCell Chemical Biology ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับนักวิจัยที่ต้องการเห็นภาพโครงสร้างที่ซับซ้อนของเซลล์หรือเนื้อเยื่อ เช่น การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์สมอง ที่แสดงไว้ที่นี่
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสร้างภาพขาวดำโดยการยิง
ลำแสงอิเล็กตรอนไปที่ตัวอย่าง ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถเพิ่มสีได้โดยการซ้อนภาพที่มีความละเอียดต่ำกว่าจากกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง เทคนิคใหม่นี้เพิ่ม pizzazz โดยไม่ลดทอนคุณภาพของภาพ โดยจะเกี่ยวข้องกับการเรียงชั้นไอออนโลหะต่างๆ ที่ด้านบนของตัวอย่างตามลำดับ ไอออนแต่ละตัวจับกับโมเลกุลเป้าหมายที่ต่างกันอย่างเลือกสรร ลำอิเล็กตรอนมีปฏิสัมพันธ์กับแต่ละไอออนต่างกัน ทำให้เกิดรูปทรงคลื่นที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งสามารถแปลงเป็นสีได้ นักวิจัยใช้เทคนิคการระบายสีเพื่อแสดงให้เห็นว่าเซลล์สมอง 2 เซลล์ที่เรียกว่า astrocytes (ขอบหนึ่งเป็นสีเขียว อีกเซลล์หนึ่งเป็นสีแดง) สามารถเชื่อมโยงไปยังจุดเชื่อมต่อการส่งข้อความเดียวกันระหว่างเซลล์ประสาทได้
การวิเคราะห์ใหม่พบว่า DNA ในเนื้อเยื่อมะเร็งของผู้สูบบุหรี่แสดงรูปแบบการกลายพันธุ์ที่แตกต่างจากในเนื้อเยื่อมะเร็งของผู้ไม่สูบบุหรี่ การศึกษาใหม่นี้ในวารสาร Science 4 พ.ย. เผยให้เห็นว่าการสูบบุหรี่มีส่วนทำให้เกิดมะเร็งชนิดต่างๆได้อย่างไร ซึ่งช่วยเพิ่มความเสียหายของ DNA ได้หลายประเภท
นักพันธุศาสตร์มะเร็ง Ludmil Alexandrov จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Los Alamos ในนิวเม็กซิโกซึ่งเป็นผู้นำการวิเคราะห์กล่าวว่า “เรากำลังดำเนินการเกี่ยวกับโบราณคดีระดับโมเลกุล” แม้ว่าการสูบบุหรี่เชื่อมโยงกับโรคมะเร็งเป็นที่ทราบกันดีมานานหลายทศวรรษแล้วก็ตาม “เป็นเรื่องลึกลับอยู่เสมอว่าทำไมการสูบบุหรี่จึงเพิ่มความเสี่ยงของโรคมะเร็ง เช่น กระเพาะปัสสาวะหรือไต — เนื้อเยื่อที่ไม่ได้สัมผัสกับควันบุหรี่”
การกลายพันธุ์ใน DNA เกิดขึ้นตามธรรมชาติในช่วงชีวิตของคนเรา
แต่การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมบางอย่าง เช่น การสูบบุหรี่ จะเพิ่มความเสี่ยงของมะเร็งบางชนิด นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุรูปแบบการกลายพันธุ์ของ DNA หลายแบบที่แสดงอย่างสม่ำเสมอในเนื้อเยื่อของมะเร็งบางชนิด รูปแบบเหล่านี้ ซึ่งอาจปรากฏขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าใน DNA ของเนื้องอกที่ขยายออกไป สามารถใช้เป็นลายเซ็นของกลไกพื้นฐานที่นำไปสู่การกลายพันธุ์ ซึ่งเป็นข้อมูลบ่งชี้ว่ามะเร็งชนิดต่างๆ โจมตีอย่างไร
“เมื่อมีคนเป็นมะเร็ง เราจะเห็นแต่สิ่งที่เป็นอยู่ตอนนี้ เราไม่รู้ว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อ 20 ปีที่แล้วเมื่อมะเร็งนั้นเป็นเพียงเซลล์เดียว” Gerd Pfeifer นักชีววิทยาด้านมะเร็งแห่งสถาบันวิจัย Van Andel ในเมืองแกรนด์ ราปิดส์ รัฐมิชิแกน กล่าว
“ลายเซ็นเหล่านี้ทำให้เราได้เบาะแสที่ดีจริงๆ ว่าอะไรจะเกิดขึ้น” ไฟเฟอร์ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้กล่าว
Alexandrov และทีมนักวิจัยนานาชาติพบความแตกต่างหลายประการในจำนวนลายเซ็นดีเอ็นเอที่เปลี่ยนแปลงในเนื้องอกของผู้สูบบุหรี่เมื่อเปรียบเทียบกับผู้ที่มาจากผู้ไม่สูบบุหรี่ที่เป็นมะเร็งชนิดเดียวกัน การวิจัยได้เพิ่มความเฉพาะเจาะจงที่น่าหดหู่ให้กับสิ่งที่รู้อยู่แล้วเกี่ยวกับการสูบบุหรี่: มันไม่ดีสำหรับคุณจริงๆ
“การสูบบุหรี่ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ถาวร – มันกัดเซาะสารพันธุกรรมของเซลล์ส่วนใหญ่ในร่างกายของคุณ” Alexandrov กล่าว “แม้ว่าคุณจะเป็นเพียงนักสูบบุหรี่ทางสังคมที่มีบุหรี่หนึ่งหรือสองหรือห้ามวนเป็นบางครั้ง แต่ก็ยังมีผลสะสมอยู่”
Alexandrov และเพื่อนร่วมงานได้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับ DNA ที่สกัดจากตัวอย่างของมนุษย์มากกว่า 5,000 ตัวอย่าง ซึ่งเป็นตัวแทนของมะเร็ง 17 ชนิดที่การสูบบุหรี่เป็นปัจจัยเสี่ยงที่ทราบกันดี กลุ่มตัวอย่างประมาณครึ่งหนึ่งมาจากผู้สูบบุหรี่ จากนั้นทีมจึงค้นหา DNA เพื่อหารูปแบบความเสียหายต่างๆ หรือ “ลายเซ็นการกลายพันธุ์”
การกลายพันธุ์ชุดหนึ่งที่เรียกว่าลายเซ็น 4 ถูกพบอย่างสม่ำเสมอในเนื้อเยื่อที่สัมผัสกับควันบุหรี่ แม้ว่าลายเซ็นนี้จะปรากฏในเนื้องอกของผู้ไม่สูบบุหรี่ด้วย แต่ก็เกิดขึ้นน้อยกว่ามาก ผู้สูบบุหรี่ที่เป็นมะเร็งปอด มะเร็งต่อมลูกหมาก และมะเร็งกล่องเสียง มีจำนวนการกลายพันธุ์ที่เป็นเอกลักษณ์ 4 อย่างสูงเป็นพิเศษ Signature 4 ส่งสัญญาณความเสียหายต่อ guanine (ส่วนประกอบโครงสร้างของ DNA ที่เรียกว่า “G”) ลายเซ็นนี้ยังปรากฏใน DNA ของเซลล์ในจานทดลองที่สัมผัสกับสารเคมีที่พบในผลิตภัณฑ์ที่ถูกไฟไหม้ รวมถึงอากาศเสียและน้ำมันดินในควันบุหรี่
การกลายพันธุ์ของ Signature 4 ยังพบในมะเร็งช่องปาก คอหอย และหลอดอาหาร แต่พบน้อยกว่ามาก นักวิจัยไม่แน่ใจว่าทำไมเนื้อเยื่อเหล่านี้ซึ่งสัมผัสกับควันโดยตรงจึงไม่มีน้ำหนักในการกลายพันธุ์มากนัก นักวิจัยคาดการณ์ว่าเนื้อเยื่อเหล่านั้นอาจเผาผลาญควันได้แตกต่างกัน
credit : palmettobio.org picocanyonelementary.com polonyna.org rasityakali.com reallybites.net retypingdante.com riwenfanyi.org rudeliberty.com scholarlydesign.net seriouslywtf.net
