Schematické znázornění mutačních podpisů spojených s modrým světlem. | Foto kredit: PLOS Genet 21 (5): E1011692
Vědci z Indického institutu přírodovědného vzdělávání a výzkumu Thiruvananthapuram zjistili, že modré světlo může výrazně zvýšit počet genetických mutací v kvasinkách.
Protože kvasinky jsou populárním modelovým organismem v biologii, zjištění naznačují, že dlouhodobá expozice modrému světlu by také mohla představovat podobná rizika jako jiné organismy. K potvrzení to bude potřebovat další výzkum.
Tyto účinky expozice modrého světla také přesahují jeho známý dopad při cyklech spánku a vidění.
Studie byla provedena v laboratoři Nishant Kt, jeho spoluobčané byli PhD učenci Nikilesh Vijayan a Sameer Joshi a postdoc Praseetha Sarath. Zjištění byla zveřejněna v Genetika PLOS.
DNA každého živého organismu se díky mutacím mírně mění. Jeden druh mutace se nazývá ztráta heterozygotnosti (LOH): když buňka ztrácí genetickou rozmanitost v určitých částech DNA. LOH může pomoci evoluci, ale může také vést k onemocněním, jako je rakovina. Vědci se snaží pochopit, jak běžné faktory prostředí, jako je světlo, teplota a dostupnost živin, ovlivňují tyto mutace.
V nové studii vědci používali kvasinkové buňky – druh používaný při pečení chleba -, které měly smíšené genetické pozadí, které lze použít ke sledování událostí LOH. Tyto buňky rostly na asi 1 000 generacích v různých prostředích: normální podmínky (IE kontrolní skupina), vystavení modrému světlu, nízký cukr, vysoká teplota, slané podmínky, ethanol a oxidační stres.
Každé prostředí mělo 16 populací kvasinek pěstovaných samostatně. Po 1 000 generacích vědci sekvenovali DNA z každé populace, aby posoudili genetické změny.
Zjistili, že každá testovaná podmínka vedla k více mutacím LOH ve srovnání s normálními podmínkami, ale rozsah změn se velmi lišil podle prostředí. Modré světlo bylo obzvláště škodlivé: tyto buňky měly zdaleka nejvíce mutací LOH.
Světlo způsobilo, že velké části DNA ztratily genetickou variantu, čímž se vytvořily významné části genomové uniformy. K tomu došlo proto, že modré světlo produkovalo reaktivní molekuly kyslíku, jako je peroxid vodíku, které poškodily DNA.
Tým také zjistil, že modré světlo vyvolalo jedinečné druhy DNA mutací. Například oxidoval základny DNA, což způsobuje chyby při kopírování DNA.
„Naše práce poskytuje mechanistický základ pro použití chronické expozice modrého světla jako nové antimykotické činidlo prostřednictvím své genotoxicity. To je důležité, protože zvyšuje odolnost patogenních kvasinek na antimykotická léčiva,“ uvedl prof. Nishant.
Publikováno – 25. května 2025 05:45
