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Nature:科学家鉴别出引发儿童肾脏癌症的新型机制

来源:本站原创 2020-01-06 16:42

2020年1月6日 讯 /生物谷BIOON/ --随着胚胎的发育,细胞就必须学会如何处理其所携带的数千个基因,这就是为何每个细胞都有一个详细的基因表达手册,手册中详细列出了哪些基因应该被激活,激活到什么程度以及何时激活等信息。

图片来源:Laboratory of Chromatin Biology and Epigenetics at The Rockefeller University

为了履行各自操作手册中的内容,细胞会使用染色质阅读蛋白来识别出哪些基因需要被表达,近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自洛克菲勒大学的科学家们通过研究发现了基因调节过程中的一个问题,其或会促进正常细胞恶变,并产生维尔姆斯瘤(Wilms' tumor,一种最常见的儿童肾癌),相关研究结果或能帮助开发新型疗法。

本文研究结果也引发了研究者关于其它类型癌症的问题,研究者发现,相关的阅读蛋白或能通过获得一种新的特性并变得活跃来引发问题。研究者Liling Wan说道,我们此前并未观察到过这种机制,如今我们提出了一个问题,即这种类型的分子机制是否也被其它类型的癌症劫持了?多年前,研究人员发现,名为ENL的阅读蛋白会通过激活促癌基因来参与儿童白血病的发病过程中,如今研究者转向对维尔姆斯瘤的研究,他们发现,某些维尔姆斯瘤患者也会携带编码ENL的基因的突变。

为了观察是否这些突变的确参与到了维尔姆斯瘤的发病过程中,研究者Wan及其同事将该突变引入到小鼠胚胎干细胞中,随后诱导细胞在培养皿中发育成为肾脏,让研究者非常惊讶的是,当插入突变后,他们就能够观察到一个肿瘤样的结构会出现在正在发育的肾脏中,这与我们通常所看到的人类维尔姆斯瘤相似。

随后研究者深入理解了ENL突变如何将细胞转化成为肿瘤细胞,在携带突变和并未改变的细胞中,ENL蛋白在基因组中的位置相同,这就表明,突变的ENL蛋白能有效识别哪些基因会被表达,然而,在这些位点中聚集的突变蛋白会引发基因不断被转录成为RNA(这是基因翻译为蛋白质的第一步)。研究者Wan说道,这种异常的基因表达会让细胞感觉到困惑,其并不知道自己会变化成什么样子,细胞并不会分化称为成熟的肾脏细胞,而是会开始加快增殖速度,并陷入不成熟的阶段,最终导致肿瘤形成。

如今研究者阐明了这种癌症中此前未知的一种机制,研究人员想知道这是否能够让癌细胞回归正常状态,比如利用药物来干扰ENL结合基因组并形成聚集物的能力。到目前为止,研究人员有证据表明,在任何过程进行干预或许就能稳定基因表达水平,并让细胞正常发育。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Wan, L., Chong, S., Xuan, F. et al. Impaired cell fate through gain-of-function mutations in a chromatin reader. Nature 577, 121–126 (2020) doi:10.1038/s41586-019-1842-7

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