What happens when your DNA is damaged? - Monica Menesini

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Rawee Ma

The DNA in just one of your cells

ดีเอ็นเอในเซลล์ของคุณ

gets damaged tens of thousands of times per day.

ได้รับความเสียหายเป็นหมื่นๆ ครั้งต่อวัน

Multiply that by your body's hundred trillion or so cells,

คูณด้วยจำนวนเซลล์ในร่างกายของคุณ ที่มีอยู่ประมาณร้อยล้านล้านเซลล์

and you've got a quintillion DNA errors everyday.

และคุณจะพบว่าดีเอ็นเอเกิดความผิดปกติมากมาย

And because DNA provides the blueprint

และเพราะว่าดีเอ็นเอเป็นพิมพ์เขียว

for the proteins your cells need to function,

สำหรับโปรตีนที่เซลล์คุณต้องการเพื่อการทำงาน

damage causes serious problems, such as cancer.

ความเสียหายนี้ทำให้เกิดปัญหาใหญ่ได้ เช่น มะเร็ง

The errors come in different forms.

ความผิดพลาดเกิดขึ้นในหลายรูปแบบ

Sometimes nucleotides, DNA's building blocks, get damaged,

บางครั้งเป็นที่นิวคลีโอไทด์ ซึ่งเป็นหน่วยสำคัญของดีเอ็นเอ ได้รับความเสียหาย

other times nucleotides get matched up incorrectly,

บางครั้ง นิวคลีโอไทด์ ถูกจับคู่อย่างไม่ถูกต้อง

causing mutations,

ซึ่งทำให้เกิดความกลายพันธุ์

and nicks in one or both strands can interfere with DNA replication,

และช่องว่างเล็กๆ ในหนึ่ง หรือทั้งสองสาย สามารถรบกวนการเพิ่มจำนวนดีเอ็นเอได้

or even cause sections of DNA to get mixed up.

หรือแม้กระทั่งทำให้เกิดการตัดดีเอ็นเอ เพื่อที่จะให้เกิดการผสมกัน

Fortunately, your cells have ways of fixing most of these problems

โชคดี เซลล์ของคุณสามารถที่จะซ่อม ปัญหาส่วนใหญ่ของพวกนี้ ในแบบของมันได้ตลอด

most of the time.

โดยส่วนใหญ่

These repair pathways all rely on specialized enzymes.

วิถีการซ่อมแซมเหล่านี้ ขึ้นอยู่กับเอนไซม์จำเพาะ

Different ones respond to different types of damage.

แต่ละชนิดตอบสนองต่อความเสียหายที่แตกต่างกัน

One common error is base mismatches.

ความผิดพลาดที่พบบ่อย

Each nucleotide contains a base,

แต่ละนิวคลีโอไทด์มีเบส

and during DNA replication,

และในขณะที่ดีเอ็นเอถูกเพิ่มจำนวน

the enzyme DNA polymerase is supposed to bring in the right partner

เอนไซม์ดีเอ็นเอโพลีเมอเรส ควรที่จะนำคู่ที่ถูกต้อง

to pair with every base on each template strand.

มาเข้าคู่กับทุกๆ เบส ที่อยู่บนสายต้นแบบ

Adenine with thymine, and guanine with cytosine.

อะดีนีน คู่กับ ไทมีน และกวานีน คู่กับ ไซโตซีน

But about once every hundred thousand additions,

แต่ประมาณทุกๆ การเติมในหลักแสน

it makes a mistake.

มันจะทำพลาด

The enzyme catches most of these right away,

เอนไซม์จับผิดได้เกือบจะทันที

and cuts off a few nucleotides and replaces them with the correct ones.

และตัดบางส่วนของนิวคลีโอไทด์ และแทนที่พวกมันด้วยอันที่ถูกต้อง

And just in case it missed a few,

และในกรณีที่มันพลาดไปบ้าง

a second set of proteins comes behind it to check.

โปรตีนชุดที่สองตามมาเพื่อทำการตรวจสอบ

If they find a mismatch,

ถ้ามันพบการจับคู่ที่ผิด

they cut out the incorrect nucleotide and replace it.

พวกมันตัดนิวคลีโอไทด์ที่ผิดออก และแทนที่มัน

This is called mismatch repair.

กระบวนการนี้เรียกว่า การซ่อมการจับคู่ที่ผิด (mismatch repair)

Together, these two systems reduce the number of base mismatch errors

ด้วยกัน สองระบบนี้ลดจำนวนของเบสที่จับคู่ผิด

to about one in one billion.

จนเหลือประมาณ หนึ่งในพันล้าน

But DNA can get damaged after replication, too.

แต่ดีเอ็นเอได้รับความเสียหาย หลังจากการเพิ่มจำนวนได้เช่นกัน

Lots of different molecules can cause chemical changes to nucleotides.

โมเลกุลต่างๆ สามารถสร้างความเปลี่ยนแปลงทางเคมี ให้กับนิวคลีโอไทด์ได้

Some of these come from environmental exposure,

บางโมเลกุล มาจากการสัมผัสสิ่งแวดล้อม

like certain compounds in tobacco smoke.

เช่นบางองค์ประกอบในควันยาสูบ

But others are molecules that are found in cells naturally,

และอย่างอื่น เช่นโมเลกุลที่พบได้ในเซลล์ตามปกติ

like hydrogen peroxide.

เช่นไฮโดรเจน เปอร์ออกซิเดส

Certain chemical changes are so common

ที่การเปลี่ยนแปลงทางเคมีนั้นธรรมดามาก

that they have specific enzymes assigned to reverse the damage.

พวกมันมีเอนไซม์จำเพาะที่ถูกสั่ง ให้ย้อนการทำเสียหายนี้

But the cell also has more general repair pathways.

แต่เซลล์ยังมีวิถีการซ่อมที่ง่ายไปกว่านั้น

If just one base is damaged,

ถ้าคุณมีเบสเสียหายไปแค่เบสเดียว

it can usually be fixed by a process called base excision repair.

โดยทั่วไป มันสามารถถูกซ่อนได้ โดยกระบวนการที่เรียกว่า การซ่อมเบสที่มีอยู่

One enzyme snips out the damaged base,

เอนไซม์หนึงตัดเอาเบสที่เสียหายออก

and other enzymes come in to trim around the site and replace the nucleotides.

และอีกเอนไซม์หนึ่งเข้ามาเล็มรอบๆ บริเวณนั้น และจัดวางนิวคลีโอไทด์

UV light can cause damage that's a little harder to fix.

แสงยูวีสามารถทำให้เกิดความเสียหาย ที่ซ่อมได้ยากกว่า

Sometimes, it causes two adjacent nucleotides to stick together,

บางครั้ง มันทำให้เกิดสองนิวคลีโอไทด์ที่ใกล้กัน ที่ติดเข้าด้วยกัน

distorting the DNA's double helix shape.

ซึ่งเป็นการทำลายโครงสร้างเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ

Damage like this requires a more complex process

ความเสียหายเช่นนี้ ต้องการกระบวนการที่ซับซ้อนมากกว่า

called nucleotide excision repair.

ที่เรียกว่า การซ่อมนิวคลีโอไทด์โดยการตัด

A team of proteins removes a long strand of 24 or so nucleotides,

กลุ่มของโปรตีนกำจัดนิวคลีโอไทด์สายยาว ประมาณ 24 นิวคลีโอไทด์

and replaces them with fresh ones.

และแทนที่มันด้วยอันใหม่

Very high frequency radiation, like gamma rays and x-rays,

การโดนรังสีความถี่สูงมากๆ เช่นรังสีแกมม่า หรือรังสีเอ็กซ์

cause a different kind of damage.

ทำให้เกิดการเสียหายที่ต่างออกไป

They can actually sever one or both strands of the DNA backbone.

พวกมันสามารถทำลายโครงสร้างหลักดีเอ็นเอ หนึ่งสาย หรือทั้งสองสายได้

Double strand breaks are the most dangerous.

การที่สายคู่หักเป็นสิ่งที่อันตรายที่สุด

Even one can cause cell death.

เพียงที่เดียวอาจทำให้เซลล์ตายได้

The two most common pathways for repairing double strand breaks

วิถีที่ธรรมดาที่สุดสองวิถี สำหรับการซ่อมสายคู่ที่หัก

are called homologous recombination and non-homologous end joining.

ถูกเรียกว่า โฮโมโลกัส รีคอมบิเนชัน และนอน-โฮโมโลกัส เอ็น จอยนิง

Homologous recombination uses an undamaged section of similar DNA as a template.

โฮโมโลกัส รีคอมบิเนชัน ใช้ส่วนที่ไม่เสียหาย ของดีเอ็นเอที่คล้ายกัน เป็นต้นแบบ

Enzymes interlace the damaged and undamgaed strands,

เอนไซม์สานสายที่เสียหายและซ่อมมัน

get them to exchange sequences of nucleotides,

ทำให้มันแลกเปลียนลำดับของนิวคลีโอไทด์

and finally fill in the missing gaps

และท้ายที่สุดก็เติมส่วนที่หายแล้ว

to end up with two complete double-stranded segments.

เพื่อให้ได้ส่วนสายคู่ที่สมบูรณ์

Non-homologous end joining, on the other hand,

นอน-โฮโมโลกัส เอ็น จอยนิง ต่างออกไป

doesn't rely on a template.

มันไม่ต้องพึ่งพาต้นแบบ

Instead, a series of proteins trims off a few nucleotides

แทนที่จะเป็นอย่างนั้น โปรตีนมากมาย เล็มนิวคลีโอไทด์บางส่วนออก

and then fuses the broken ends back together.

และจากนั้นก็หลอมรวมปลายที่หักเข้าด้วยกัน

This process isn't as accurate.

กระบวนการนี้ไม่ได้แม่นยำเสียเท่าไร

It can cause genes to get mixed up, or moved around.

มันสามารถทำยีนปะปนกัน หรือเคลื่อนไปได้

But it's useful when sister DNA isn't available.

แต่มันก็มีประโยชน์ เมื่อดีเอ็นเอที่เป็นคู่กันไม่ได้ปรากฏอยู่

Of course, changes to DNA aren't always bad.

แน่ล่ะ การเปลี่ยนดีเอ็นเอไม่ได้แย่เสมอไป

Beneficial mutations can allow a species to evolve.

การกลายพันธุ์ที่เป็นประโยชน์ ทำให้สายพันธุ์มีวิวัฒนาการได้

But most of the time, we want DNA to stay the same.

แต่ส่วนใหญ่แล้ว เราอยากให้ดีเอ็นเอของเราเป็นเหมือนเดิม

Defects in DNA repair are associated with premature aging

ความผิดพลาดในการซ่อมดีเอ็นเอ เกี่ยวข้องกับการแก่ก่อนวัย

and many kinds of cancer.

และมะเร็งหลายชนิด

So if you're looking for a fountain of youth,

ถ้าหากคุณมองหาน้ำพุอายุวัฒนะ

it's already operating in your cells,

มันมีอยู่แล้วในเซลล์ของคุณ

billions and billions of times a day.

เป็นพันล้านครั้งต่อวัน