第四章 DNA保护

将DNA想象成你个人基因的蓝图，扭成螺旋梯（称为双螺旋）的形状，缩小后装进一个细胞内。这个楼梯是由你从父母那里继承的基因构成的。这是你健康的方方面面所依赖的源代码，让你得以生存且各项功能可以正常运作。然而，DNA相当脆弱，是你一生当中遭受到的各种恶毒攻击的目标。

你的DNA每天承受着一万多起自然发生的破坏性事件。1其中一些错误是自发中断；当数以万亿计的细胞日复一日不间断地工作和复制时，这种中断在所难免。其他错误是体内发生的破坏性事件所造成的副作用，比如炎症或感染。还有一些则是有毒化学物造成的，这些化学物存在于我们呼吸的空气和吞咽的食物中，还可以通过我们的皮肤从家用产品和其他环境来源中吸收。无论以何种情况发生，每一个错误都有可能损害我们的DNA，严重破坏我们的健康。考虑到每天都有大量的DNA受损，你可能会想为什么我们没有那么容易生病，没有发生突变，或者没有每天都形成致命的癌症。这是因为我们的DNA天生就能保护自己，从而保护我们的健康，使其免受这种损害的影响。

你每天听到的关于DNA的大部分内容大多与祖先有关，但是遗传筛选方面的一些重要突破可以帮助你检测患遗传性癌症和其他疾病的风险。在个性化医疗的新时代，基因组检测也被用于指导癌症治疗。你可能还听说过一些可以编辑DNA并用健康的基因替换有缺陷的基因的技术。但是，我将告诉大家一个关于DNA的最神奇的故事：它作为我们的一个健康防御系统是如何发挥作用的。

不管我们的DNA因何种原因受损，我们的基因指令在体内被执行时都会发生错误。一旦我们的基因突变被遗传，就可能导致灾难性的疾病。随着年龄的增长，我们的DNA会逐渐老化。在我们的一生中，我们所做的选择——我们住在哪里，我们吃什么，我们的生活方式——要么有助于，要么有害于我们的DNA。如果我们想保持健康，那么保护我们的DNA就变得至关重要。当人类的基因密码完美运作时，我们的身体就会很健康。当它出了问题或者发生突变时，我们的健康就会受到威胁。

我们的DNA使用不同的机制来保护自己。我们的细胞已经进化出强大的修复过程，不断监测我们DNA结构的异常。如果有任何发现，修复“人员”会检查由DNA进行编码的多组相同的信息。细胞内的分子剪刀会剪掉受损的DNA片段，并以正确的结构和序列取而代之。这就让DNA在进行自我复制时可能发生的绝大多数异常免于被传递下去。

DNA防御系统的另一种工作方式是借助一种名为表观遗传变化的反应。这使得DNA能够通过放大有益基因并阻止有害基因，来对环境和生活方式（包括饮食）做出反应。因此，某些基因的功能或多或少取决于环境。

端粒是保护DNA的另一个关键。端粒就像鞋带两端的金属箍一样，位于染色体两端。随着你的年龄的增长，它们会保护你的DNA，使之免受磨损。良好的饮食、高质量的睡眠、规律的运动和其他健康的活动可以保护你的端粒。

饮食在增强这些DNA防御系统的威力方面起着重要的作用。我将在第二部分详细介绍哪些食物有助于DNA修复，哪些食物会引起促进健康的表观遗传变化，以及哪些食物能够保护甚至增强端粒的功能。随着基因组检测、基因编辑和基因治疗的进步，我们开始破译饮食影响DNA的健康防御系统的方式。为了了解我们已经走了多远，并了解饮食的作用，我们有必要简单地回顾一下DNA研究的起源。

DNA的历史

尽管现在连小学生都在学习DNA，但值得注意的是，我们对DNA 的了解只有150年左右，并且在过去近50年里才破解了它的密码。对遗传的研究可以追溯到一位生活在摩拉维亚（现捷克共和国）布尔诺市的科学家和奥古斯丁修会的修道士，他叫格雷戈尔·孟德尔。孟德尔注意到，他花园里种植的豌豆可以通过杂交组合来获得某些特性，比如颜色和形状。1866年，他发表了自己的研究成果，认为代代相传的特性有一定的规律。2这些规律被称为孟德尔遗传定律。孟德尔推测，一些看不见的因素（基因）携带着决定所有生物体特征的信息。

1869年，在德国图宾根进行研究的一名医生弗雷德里希·米歇尔发现了DNA的第一个实物证据。3米歇尔当时正在化验克里米亚战争中受伤士兵绷带上的脓液。他发现了一些不寻常的物质，并且相信这些物质来自细胞内部。他将其命名为核素。12年后，即1881年，米歇尔以前的教授、德国生物化学家阿尔布雷希特·科塞尔觉得有必要更加仔细地研究这些发现。科塞尔发现核素是由脱氧核糖核酸构成的，并创造了“DNA”这个术语。1910年，他因为这一发现获得了诺贝尔奖，成了因研究DNA而获得诺奖的第一人。

然而，DNA的真正本质在接下来的71年里依然是个谜。1952年，伦敦国王学院的罗莎琳德·富兰克林拍摄了第一张高分辨率的DNA照片。

在这些图像的指导下，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克第二年在剑桥大学研究出了DNA的结构，有效地破解了“生命密码”，并因此在1962年为DNA研究赢得了第二个诺贝尔奖。在