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沉默。垃圾。基因可以阻止肿瘤生长

健康 89xy 3周前 (11-06) 17次浏览

在研究了人类基因组的未探索区域后,研究人员发现了一种新的非编码基因,这种基因似乎在癌症的发展中起着重要作用。

沉默。垃圾。基因可以阻止肿瘤生长

在Pinterest上分享以前被认为是垃圾的DNA在癌症的发展中起着重要作用。

基因位于基因组中不包含制造蛋白质指令的区域。一度,人们认为这个非编码区只是无关紧要的“垃圾”

然而,随着技术的进步,越来越多的基因被发现在这种“暗物质”中,这被证明对健康和疾病具有重要意义。

在《细胞》(Cell)杂志上发表的一篇论文中,安阿伯密歇根大学综合癌症中心的科学家报告说,虽然新基因不编码蛋白质,但它对癌细胞有“直接影响”。他们发现沉默可以阻止肿瘤的生长。

脱氧核糖核酸和核糖核酸,基因组和转录组

人类基因组包含构建和维持细胞所需的所有指令。它在一个叫做DNA的长而弯曲的双链分子中的20,000-25,000个基因中携带这种信息。

DNA中包含的指令并不是从那里直接服从的。它首先被“转录”成一种叫做RNA的单链分子,这种分子反映了DNA序列,细胞中所有转录物的总和被称为细胞的“转录组”。

因此,虽然基因组很少因细胞而异,但转录组因细胞类型而异。

通过分析RNA,研究人员应该能够发现DNA中包含的基因在不同细胞中是如何以及何时打开和关闭的。

例如,分析转录组可能会发现一个未知基因在癌细胞中高度表达,而在健康细胞中不表达。这可能表明该基因对细胞生长很重要。

非编码基因不一定是“垃圾”

转录组包含在几种不同类型的核糖核酸中。主要的一种是信使核糖核酸,它携带着制造蛋白质的脚本或代码,蛋白质是在细胞中做大量工作的分子。非编码RNA携带从不产生蛋白质的DNA转录而来的脚本。

长期以来,人们认为基因组中不包含制造蛋白质指令的大部分是垃圾DNA。这些所谓的非编码基因也被称为暗物质,因为对它们知之甚少。

但是随着测序技术变得更加先进,科学家们发现,虽然基因组的暗物质部分可能最终不会产生蛋白质,但它确实会产生非编码核糖核酸,这些核糖核酸在健康和疾病的细胞生物学中起着重要作用。

在过去的20年里,已经发现了许多新的非编码核糖核酸类别,包括一种叫做长非编码核糖核酸(lncRNA)的核糖核酸,这是一种具有200多个构件或核苷酸的核糖核酸链。

在新的研究报告中,研究人员描述了他们是如何发现并表征一种在斑马鱼、小鼠和人类中发现的相同的lncRNA的。

这引起了他们的好奇心,因为很少发现这种类型的RNA在不同物种之间“保守”。这是否意味着它在细胞生物学中发挥了重要作用?

他们将lncRNA命名为“睾丸相关的高度保守致癌长非编码RNA”(THOR)。

密歇根医学院病理学教授、资深研究作者Arul Chinnaiyan说,他们决定专注于thor,因为它似乎“被进化选择为具有重要功能”。

研究人员发现,高度保守的lncRNA对癌症的发展很重要,沉默它可以阻止肿瘤的生长。

THOR在癌细胞中高表达

在以前的工作中,他们已经确定了数以千计的潜在的潜在暗物质,这些潜在的潜在暗物质可能有助于在绘制暗物质景观后进一步研究。他们选择研究THOR有两个原因:首先,因为它“在进化上高度保守”,其次,因为它只在一种正常成人组织中高度表达:睾丸。

钦奈扬教授说,由于THOR在斑马鱼以及人类和小鼠中高度保守,他们能够研究它在斑马鱼模型中是如何工作的。

但随着他们对THOR的进一步研究,他们发现它在一些癌症中也高度表达,尤其是黑色素瘤和肺癌,并且它在癌症发展中起着直接作用。

使用实验室培养的表达THOR的癌细胞的实验表明,沉默该基因会减缓肿瘤的生长,而过度表达则会加速肿瘤的生长。此外,缺乏THOR的正常细胞发育正常,表明它只对癌细胞有作用。

沉默THOR ‘抑制细胞增殖’

Chinnaiyan教授说,他们经历了“许多lncRNAs”,其中大多数都没有显示出THOR这样明确的功能。

在进一步的实验中,研究小组发现THOR与胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBPs)相互作用,IGFBPs被认为有助于保持RNAs的稳定。他们发现沉默THOR阻断了IGFBPs的活性。

“如果我们干扰THOR功能,”钦奈扬教授说,“我们就干扰了稳定RNA的能力。这抑制了细胞增殖。”研究人员还发现过度表达THOR会导致细胞生长更快。

他们建议THOR可以作为抗癌药物的靶点,因为抑制它不会干扰健康细胞。

“事实上,我们发现雷神是一个高度保守的基因,这是令人兴奋的.”

Arul Chinnaiyan教授


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