DNA双链断裂通常被认为是一种极具危害的基因损伤形式，但它在一些正常的细胞过程中也能发挥关键作用。（图片来源：Pixabay）

DNA双链断裂被认为是一种极其危险的DNA损伤，通常与癌症、神经退化和衰老有关。但一些神经学家发现，大脑神经元中的DNA双链能在多处裂开，以帮助逃避危险和快速学习。这个“走钢丝”一样的过程在人体中可能十分普遍，而人体如何平衡这一过程，以及它带来的好处和后果正在一一被揭示。

撰文 | Jordana Cepelewicz

翻译 | 曾欣欣

编辑 | 石云雷

不被接受的DNA双链断裂？

面对威胁时，大脑必须迅速采取行动，神经元之间需要迅速建立新的连接，以区分出生存与死亡的差异。但是，这个反应过程也会增加大脑中的一些风险因素：正如一项近期研究发现，为了更快地学习和记忆，大脑中神经元会在多个关键的地方撕裂DNA，然后再修复断裂的基因组。

这一发现不仅为我们了解大脑的可塑性提供了一些见解，它还表明，DNA断裂可能是一个常规且重要的细胞过程。这一发现对我们如何看待衰老和疾病、如何看待通常被视为由于运气极差才会出现的基因事件，具有启示意义。

这一发现令人惊讶的原因是，DNA的两条链同时在一个位点断裂，是一种特别危险的基因损伤，通常只与癌症、神经退化和衰老有关。与其他类型的DNA损伤相比，DNA双链断裂更难以修复，因为没有一个完整的模板来指导双链的再次连接。（DNA中的一条链断裂后，可以以另一条为模板进行修复。）

然而，早有研究表明，DNA双链断裂有时也会发挥积极的作用。当细胞分裂时，双链DNA断裂使得染色体之间能进行正常的基因重组。在免疫系统的发育过程中，DNA片段之间能通过重组，产生各种类型的抗体。双链断裂也和神经元发育有关，它能帮助表达某些特定的基因。尽管如此，这些功能似乎只被认为是细胞中的一些特例，DNA双链断裂仍是被认为是意外，不为科学界所接受。