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Nat Genet:重磅!首次发现“转座子”元件竟能驱动多种癌症发生!

来源:本站原创 2019-05-11 20:02

2019年5月11日 讯 /生物谷BIOON/ --DNA发生错误会驱动癌症发生,近日,一项刊登在国际杂志Nature Genetics上的研究报告中,来自华盛顿大学医学院的研究人员通过研究在肿瘤生长过程中发现了一种名为“跳跃基因”(jumping genes)的特殊遗传现象;由于跳跃基因通常并不会发生突变(即DNA元件不会发生错误),而且其并不能通过传统癌症基因组测序的技术来识别,因此,本文研究或许能为后期科学家们开发靶向此类基因的新型癌症疗法提供新的研究方向。

图片来源:en.wikipedia.org

科学家们将跳跃基因称为转座子(transposable elements),其是一种短的DNA片段,在人类漫长的进化过程中能够随机插入到基因组中,跳跃基因的进化历史是目前很多研究人员的主要研究领域,但病毒感染被认为在其起源过程中扮演着关键角色。文章中,研究人员通过探索基因组数据库,寻找那些跳跃基因能够驱动癌症生长的特殊肿瘤组织。

研究者发现,许多驱动过度并促进肿瘤生长的癌症都拥有特殊的跳跃基因,其功能类似于一种隐形的开关,这些开关会驱动基因长期处于开启状态;研究者Wang说道,如果你进行典型的基因组测序来寻找驱动癌症的基因突变时,你或许并不会找到跳跃基因,在某些类型的癌症中,跳跃基因非常重要,但平均而言,研究者在至少一半所研究的肿瘤中发现了能够激活癌症基因的跳跃基因,这具有重要的意义,因为这些肿瘤更趋向于恶性化,因此如果医生提前知道这一点的话,就会更加积极地对患者进行治疗,同时这还能提供新的靶点来帮助开发更多新型疗法。

这项研究中,研究人员对来自人类癌症基因组图谱计划中15种癌症类型的7769份肿瘤样本进行研究,结果发现,在3864份肿瘤样本中有129个跳跃基因扮演着106个癌症基因的隐藏开关的角色,这些肿瘤包括乳腺癌、前列腺癌、肺癌、皮肤癌和脑癌等。尽管跳跃基因存在于癌症中,但其重要性因肿瘤类型而异,比如,在12%的胶质瘤中至少有一个跳跃基因被激活,相比之下,87%的肺鳞状细胞癌中都包含跳跃基因,同时研究者还在黑色素瘤中发现了一种特异性的活性跳跃基因。

本文研究中,研究者通过理解基因调节(并非突变)或能为后期开发新型癌症疗法提供新的思路,当DNA处于开放状态时,作为隐形开关的跳跃基因经常会发生,这意味着特定区域的DNA会失去一些调节和控制的功能,而基因组的这些部分不再像他们应该的那样被关闭或处于关闭状态,因此寻找方法来的锁定不适合被开放的DNA或许有望帮助开发新型的抗癌药物。

本文研究也有望帮助临床医生来预测患者的预后,比如携带跳跃基因的肿瘤往往更具侵袭性,相关研究结果也有望帮助指导当前已经存在的抗癌疗法。最后研究者Wang说道,目前关于转座子在基因组中扮演的角色研究人员并不清楚,本文研究中研究者首次对其在癌症中扮演的角色进行了描述,我们希望本文研究或能提供新方法来帮助科学家们治疗癌症患者,阐明基因被调节的分子机制或许有望帮助寻找新方法来实现关闭驱动肿瘤生长的跳跃基因。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Hyo Sik Jang, Nakul M. Shah, Alan Y. Du, et al. Transposable elements drive widespread expression of oncogenes in human cancers, Nature Genetics (2019). DOI: 10.1038/s41588-019-0373-3

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