《自然》重磅:癌细胞为啥会像细菌一样疯长?可能是这种DNA所致

《自然》重磅:癌细胞为啥会像细菌一样疯长?可能是这种DNA所致
今天,顶尖学术期刊《天然》在线宣布了一项关于癌症的重要发现。斯坦福大学(Stanford University)与加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的一支联合团队指出,一类古怪的DNA,或许是癌症难治的要害。信任咱们的读者朋友们都知道DNA的姓名。作为遗传信息的载体,DNA上编码了生命的蓝图。在一个典型的人类细胞里,都有23对由DNA和蛋白质组成的染色体,它们的均匀巨细尽管只要6微米,只能在显微镜下看到它们的容貌。但如果把一个细胞里的DNA拉直,头尾相连,那么总长度就可以挨近2米!而如果把人体内一切细胞里的DNA拼接在一起,总长度更是太阳系直径的两倍!而生命的精妙之处则在于,尽管DNA里有着如此众多的遗传信息,每一条基因的表达,却都受到了准确的调控。在人类和其他真核生物里,通常情况下,DNA都会紧紧环绕在一种叫做“组蛋白八聚体”的结构上。比及需求运用某段DNA的遗传信息时,这些紧紧环绕的DNA才会松开。从某种程度上讲,这有点相似咱们古代的“竹简”。平常它都被折叠起来,只要在被阅览时才会被打开。图片来历:vlasta2, bluefootedbooby on flickr.com [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]但科学家们发现,癌细胞里的DNA,看起来有些不相同。2014年,宣布在《科学》杂志上的一篇论文发现,癌细胞里存在一种叫做“染色体外DNA”(extrachromosomal DNA,缩写是ecDNA)的特别DNA。望文生义,它并不像传统的DNA那样被压缩在染色体中。而且,这种DNA能让癌细胞发作快速变异,与癌症医治的耐药性有关。2017年,在《天然》杂志上,研讨人员们又发现,带有致癌基因的ecDNA,其呈现的频率要比预期高出十分多!在健康的人类细胞里,简直看不到它们的痕迹。而在将近一半的人类癌症里,都可以观察到ecDNA。而在这项研讨里,运用超结构成像技能、光学测绘、以及全基因组测序剖析,科学家们对ecDNA有了进一步的知道。▲运用扫描电子显微镜,咱们在癌细胞里看到了染色体DNA(蓝色箭头)和ecDNA(橙色箭头)(图片来历:Image courtesy of Paul Mischel, UC San Diego)详细来看,科学家们指出,ecDNA是一种特别的环状结构,看起来有点像细菌里的质粒DNA。而结构上的剖析则标明,这类独立于染色体存在的环状DNA,在表达上并不怎样受限,而是很简单就发动转录和表达的程序。不幸的是,在这些DNA上,往往都是一些致癌基因。因而,癌细胞可以熟练地运用ecDNA,发动很多致癌基因,协助它们快速成长,并对环境快速做出反响,发作耐药性。更可怕的是,当癌细胞发作割裂时,这些ecDNA并不像染色体那样,会被均匀分配。相反,一个子细胞里,或许取得很多的ecDNA,而它上头或许满是致癌的基因。这样的细胞也会更具损害。2017年,尖端医学期刊《新英格兰医学杂志》上的一项研讨也证明,在非小细胞肺癌患者中,癌细胞的骤变数量是多是少,并不会影响患者的预后。相反,基因拷贝数改变越多的患者,癌症就越难治,他们的预后也就越差。图片来历:参考资料[4]“这是一个颠覆性的发现。癌细胞ecDNA与一般DNA的形状不相同,这个发现有十分重要的潜在价值。它不但能协助咱们了解癌症的生物学,也会对临床带来影响,”本研讨的通讯作者之一Paul S. Mischel教授说道:“经过标明ecDNA是一种环状结构,而且揭穿它的表观遗传学结构,咱们发现了十分重要的信息。它让咱们更好地了解癌细胞里已遭损坏的基因组和表观遗传学组,为其3D结构带来了新的洞见。这在结构基础上让咱们了解为何一些特定的癌细胞如此具有侵袭性。”总结来看,曩昔的科学家们往往专心于哪些基因与癌症相关。现在咱们知道,这些基因的方位也相同重要。值得一提的是,就在2个月前,一家名为Boundless Bio的生物技能公司取得了4600万美元的融资,想要按捺癌细胞内ecDNA的发作和代谢,其一起创始人Howard Y. Chang教授也是这项《天然》研讨的通讯作者之一。在融资的新闻稿中,他们决心满满地指出,靶向ecDNA的立异疗法将会是化疗、靶向疗法、免疫疗法后,癌症医治的第四次革新。他们能否实现许诺?让咱们拭目而待。参考资料:[1] Wu, S., Turner, K.M., Nguyen, N. et al. Circular ecDNA promotes accessible chromatin and high oncogene expression. Nature (2019) doi:10.1038/s41586-019-1763-5[2] Vicious circles: Ring-shaped DNA provides cancer cells with a malignant twist, Retrieved November 20, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/uoc–vcr111819.php[3] 癌症免疫疗法之后便是它,这家公司哪来的底气?Retrieved November 20, 2019, from https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIzMTU0NTM5MA== mid=2247492875 idx=1 sn=97ce76ee5da3856df8509d8073d5077d[4] Mariam Jamal-Hanjani et al., (2019), Tracking the Evolution of Non–Small-Cell Lung Cancer, NEJM, DOI: 10.1056/NEJMoa1616288原标题:今天《天然》重磅:癌细胞为啥会像细菌相同疯长?要害或许是这种古怪的DNA!扫描二维码,重视新浪医药(sinayiyao)大众号360°纵览医药大局,365天放送新闻时势,医药资讯轻松一览,精彩不容错失。

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