Nature文章揭示癌癥與染色體重排機制
日期:2012-04-05 08:23:33
染色體易位是指兩條非同源染色體發生斷裂,一條染色體的斷裂片段移至另一條染色體斷端,并連接形成新染色體的過程,由此可引發遺傳信息失控以及細胞轉化而致癌。有時候染色體重排可能是有益的,它使得免疫系統能夠對大量的微生物和病毒作出應答。然而染色體易位則可能導致腫瘤發生。
來自美國國立衛生研究下屬國家關節炎、肌肉骨骼病及皮膚病研究所(NIAMS)的科學家們近期在一項新研究中解答了長期以來關于驅動人類淋巴瘤和白血病形成的染色體易位根源的一些疑問。相關研究論文發表在《自然》(Nature)雜志上。
從1960年起,人們就已經知道特異的染色體易位可驅動人類腫瘤。當時美國費城的兩位科學家Peter Nowell 和 David Hungerford首次在患有慢性髓樣白血病的患者中觀察到了這種病變。然而直到現在對于這種惡性重排的根源還都不清楚。目前至少提出有三種理論來解釋其病因:
(1) 兩種基因間的易位主要是通過腫瘤前體細胞核內基因間頻繁互作驅動所致。
(2)相比于非易位基因,易位基因更頻繁地發生了DNA損傷。
(3)基因組中的所有基因都擁有均等機會彼此發生相互易位,但似乎某些易位由于能驅動細胞轉化而受到了特殊選擇。
在新研究中,NIAMS的科學家們利用最尖端的技術探究了這三種理論。在B細胞中,他們發現DNA損傷的頻率與易位的頻率直接呈正比。有趣的是,研究人員發現一種稱為AID的酶在B細胞中損傷了大約150多種基因,使得它們更易于發生易位。在這些靶基因中,許多過去都曾證實在人類癌癥中發生了易位。進一步的分析還揭示AID確失的情況下,基因鄰近效應(gene proximity)或相互作用頻率都是易位的推動力。
新研究不僅澄清了腫瘤誘導性易位的根源,也表明了設法抑制AID或能潛在防止大量人類腫瘤發生。
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