ADN ở bên trong một trong các tế bào của bạn
bị phá hoại hàng vạn lần một ngày.
Nhân con số đó với khoảng trăm nghìn tỉ tế bào trong cơ thể bạn,
và ta có khoảng 10 mũ 18 sai sót trong ADN mỗi ngày
Và vì ADN là khuôn mẫu tạo nên protein cần thiết cho tế bào cơ thể hoạt động
sự hư hoại này sẽ dẫn đến hậu quả nghiêm trọng, ví dụ như ung thư.
Có nhiều dạng sai sót trong ADN.
Có thể các nuclêôtít tạo nên ADN bị hư hại,
hoặc các nuclêôtít bắt cặp không đúng,
dẫn đến đột biến,
hay sự mất đoạn của một hoặc hai mạch đơn làm ngăn chặn quá trình nhân đôi ADN,
hoặc thậm chí đảo lộn các phần của ADN.
May mắn là các tế bào của bạn hầu như luôn có cách
để giải quyết các sai sót này.
Việc sửa chữa những sai sót ấy nhờ vào các enzym đặc hiệu.
Các enzym khác nhau sẽ phụ trách sửa chữa các lỗi khác nhau.
Một sai sót thường gặp là sai sót trong bắt cặp bazơ.
Mỗi nuclêôtít có một loại bazơ nitơ,
trong quá trình nhân đôi ADN,
enzym ADN polymerase có tác dụng bắt cặp các nuclêôtít theo đúng nguyên tắc
giúp tạo ra mạch mới bổ sung với mạch nguyên mẫu.
Adenine(A) với Thymine(T), Guanine(G) với Cytosine(X).
Nhưng cứ một trong số trăm nghìn lần lần bổ sung,
sẽ có một lần bắt cặp sai.
Các enzyme hầu như nhận ra lỗi này ngay,
và phá bỏ các nuclêôtít rồi thay thế chúng bằng nuclêôtít đúng.
Trong một số trường hợp hiếm các enzym này không nhận ra,
sẽ có những protein khác đến kiểm tra lại.
Nếu tìm ra sự bắt cặp sai,
chúng sẽ cắt bỏ nuclêôtít sai và thay thế lại.
Đây gọi là cơ chế sửa chữa ghép đôi lệch.
Hai hệ thống này giúp giảm bớt số lượng các sai sót bắt cặp
khoảng một phần tỉ lần.
Nhưng ADN cũng có thể bị phá hỏng sau khi đã nhân đôi.
Nhiều phân tử khác nhau gây biến đổi hóa học cho các nuclêôtít.
Một phần là do tác nhân môi trường,
như các hợp chất trong khói thuốc lá.
Nhưng các phân tử khác lại nằm trong tế bào,
như Hidrô Perôxít.
Một số biến đổi hóa học hay xảy ra
nên sẽ có một số enzym đặc hiệu để sửa chữa các hư hại.
Nhưng tế bào còn có các cơ chế sửa lỗi tổng quát hơn.
Nếu chỉ có một bazơ bị hỏng,
nó có thể sửa chữa bằng cơ chế sửa chữa cắt bỏ bazơ.
Một enzym cắt bazơ bị hỏng,
và một enzym khác sẽ ở gần đó để tìm và thay thế nuclêôtít đó.
Sự phá hoại của tia tử ngoại sẽ khó sửa chữa hơn.
Đôi khi nó làm cho hai nuclêôtít gần nhau dính lại,
gây phá hỏng cấu trúc xoắn kép của ADN.
Hư hại này cần quá trình sửa chữa phức tạp hơn
gọi là cơ chế sửa chữa cắt bỏ nuclêôtít.
Một nhóm protein sẽ loại bỏ một đoạn dài khoảng 24 nuclêôtít,
và thay thế bằng một đoạn hoàn toàn mới.
Các bức xạ tần số rất cao như tia gamma và tia X
sẽ phá hoại ADN theo cách khác.
Chúng thường làm đứt một hay cả hai đoạn ADN.
Đứt mạch kép là dạng nguy hiểm nhất.
Thậm chí còn gây chết tế bào.
Có hai cách thông dụng nhất để chữa đứt mạch kép ADN
gọi là tái tổ hợp tương đồng và kết nối đầu cuối có tính chất không tương đồng.
Tái tổ hợp tương đồng sử dụng các phần không bị hư hại của ADN
làm mạch nguyên mẫu.
Các enzym sẽ trộn lẫn các mạch hư hại và không hư hại,
khiến chúng trao đổi trình tự nuclêôtít,
và cuối cùng bổ sung vào những đoạn còn thiếu
cuối cùng tạo ra hai mạch đôi ADN hoàn chỉnh tách rời.
Ngược lại, kết nối đầu cuối có tính chất không tương đồng
không cần sử dụng mạch nguyên mẫu.
Thay vào đó, một chuỗi protein cắt đi một vài nuclêôtít
và hàn hai đầu bị cắt lại để làm chúng dính lại với nhau.
Quá trình này không được chính xác lắm.
Nó có thể khiến các gen trộn lẫn hay di chuyển lộn xộn.
Nhưng nó sẽ có hiệu quả khi không có các ADN tương đồng khác.
Đương nhiên, những thay đổi trên ADN không phải lúc nào cũng xấu.
Đột biến có lợi sẽ giúp ích cho sự tiến hóa của sinh vật.
Nhưng chúng ta hầu như đều muốn ADN giữ nguyên.
Khiếm khuyết khi sửa chữa ADN có thể dẫn đến lão hóa sớm
và các loại ung thư.
Vậy nên nếu bạn đang tìm kiếm suối nguồn tươi trẻ,
nó đang hoạt động ngay trong tế bào của bạn,
hàng tỉ tỉ lần một ngày.