Уксусний альдегід, що утворюється при переробці алкоголю, зшиває ланцюги ДНК, і щоб розшити їх, клітина використовує два молекулярних механізми.
Переробляючи алкоголь, наші клітини перетворюють його на оцтовий альдегід, який, як і взагалі всі альдегіди, пошкоджує ДНК - він зшиває міцним ковалентним зв'язком два ланцюжки ДНК в її двозчіпковій молекулі. Як відомо, обидва ланцюжки в ДНК утримуються разом безліччю водневих зв'язків - їх відносно легко розірвати і потім знову відновити, і коли з ДНК потрібно вважати генетичну інформацію, то відповідні білки на час розділяють обидва ланцюги. Але якщо ланцюжки з'єднаються ковалентним зв'язком, який набагато міцніший водневого, то білки, що працюють з ДНК, вже не зможуть в цьому місці відокремити один ланцюг від іншого. І тоді почнуться проблеми: ДНК неможливо буде скопіювати і з неї неможливо буде вважати інформацію для синтезу білка.
Щоб цього не сталося, потрібно, по-перше, вчасно прибрати надлишок ацетальдегіду - його перетворює на порівняно нешкідливий ацетат (тобто залишок оцтової кислоти) фермент під назвою альдегіддегідрогеназа. По-друге, потрібно швидко виправити дефекти в ДНК, який альдегід встиг зробити. Молекулярний механізм, який тут задіяний, довгий час вивчали на прикладі анемії Фанконі - досить рідкісного спадкового захворювання. При анемії Фанконі клітини не можуть ремонтувати зшивки між ланцюгами ДНК через мутацію в одному з генів FANC. Суть реакцій, в яких задіяний білок FANC, полягає в тому, що одна з ниток ДНК розрізається по обидва боки від ділянки, де є зшита альдегідом ланка. Одночасно відбувається реплікація, тобто подвоєння ДНК - завдяки реплікації розрізаний ланцюг можна «залатати».
Дослідники з Лабораторії молекулярної біології Ради з медичних досліджень у Кембриджі вивчали механізм «протиалкогольного ремонту» ДНК і виявили, що механізмів не один, а два. У статті в Nature йдеться, що при ремонті по другому механізму половина міжланцюжкових зшивок виправлялася швидше, при цьому також йшли реакції подвоєння ДНК, проте ніяких розрізів в ДНК не з'являлося. Тут розривалася сама ковалентна зшивка між ланцюгами ДНК; на одному з ланцюгів залишалася висіти якась хімічна група, яка, втім, вже нічому не заважала.
Що саме розщеплює зшивку між ланцюгами в ДНК, поки незрозуміло. Не виключено, що тут спрацьовує фізична напруга, яка виникає в ДНК, коли білки починають розгортати її спіраль; але також можливо, що тут працює якийсь фермент. Якщо тут дійсно задіяний фермент, то було б дуже цікаво дізнатися, чи не можна якось підстьобнути його активність, зробити так, щоб саме він переважно займався виправленням алкогольних помилок в ДНК.
Справа в тому, що через розриви в ДНК, які виникають при ремонті першим механізмом, сама ДНК може переплутатися, з'єднатися з якоюсь іншою ділянкою в іншій хромосомі. А хромосомні перебудови - одна з основних причин онкологічних хвороб. Тому було б краще, якби такі дефекти виправляв другий механізм, при якому ніяких розрізів в ДНК не з'являється. Ліки, які стимулювали б другий механізм ремонту зшивок, дуже знадобилися б тим, у кого є проблеми з утилізацією оцтового альдегіду (як, наприклад, у жителів Азії, у яких погано працює альдегіддегідрогенеза) та інших токсичних речовин, що зшивають ланцюги ДНК.