Nat:靶向端粒增强化疗药物敏感性 癌p53功失 TR 癌阻自毁crisis

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Nature：靶向端粒增强化疗药物敏感性

来源：生物谷 2015-06-29 10:47


                                                                  
2015年6月29日讯 /生物谷BIOON/ --近日，来自美国salk 研究所的研究人员在著名国际学术期刊nature发表了一篇文章，他们发现位于染色体末端的端粒可能在细胞自我摧毁，防止肿瘤发生方面发挥着比之前预期的更为重要的作用，根据端粒的这一功能可以开发新的肿瘤治疗策略。

随着每次细胞有丝分裂过程的进行，染色体末端的端粒结构逐渐缩短，最终，在经过许多次细胞分裂之后，端粒缩短到一定程度启动停止细胞分裂的信号，这一正常的生物学过程可作为预防癌症发生的重要保护措施，当细胞内这一信号途径发生改变，细胞会越过这一阶段执行自我摧毁，这一过程也叫crisis。但许多类型的癌细胞都可以通过保护端粒结构阻止crisis过程的发生，使细胞得以继续增殖。

在这项研究中，研究人员利用即时细胞成像技术对细胞经过一次甚至多次有丝分裂后的细胞命运进行了追踪，结果发现，在端粒融合的细胞内应激情况下细胞会延长最后一次有丝分裂过程所需时间，启动crisis过程，处在这一阶段的细胞会失去端粒保护蛋白，激活自我摧毁信号序列。

研究人员指出：一直以来都存在一种假设，科学家们认为细胞简单地发生染色体融合随后断裂分离，从而产生了基因组的不稳定性，最终导致死亡，但根据这项研究的结果来看，之前做出的假设是错误的。这项研究告诉我们细胞端粒出现异常会启动一条特异性的信号途径，并且只需要一个细胞周期便可引起crisis过程的发生，这与基因组不稳定性的缓慢稳定积累没有关系。

这项研究对于我们理解端粒如何调节细胞生长具有重要启示，同时也提示我们，在癌症治疗过程中，靶向端粒开发相关治疗策略可能对于提高化疗敏感性有重要帮助。

http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature14513.html



http://news.bioon.com/article/6670641.html  L

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生物体中究竟有多少基因？

有些生物的总基因数已经知道
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经过大规模的努力，几种生物的基因组已被测序(图 3.10)。除了果蝇和人类以外，这
些数据完全来自测序结果。

图 3.9 mRNA 的复性动力学曲线表明，大多数
mRNA 来自非重复 DNA，其余来自中度重复
DNA，无 mRNA 来自高度重复 DNA。
图 3.10 根据已知全序列，某些生物的基因数目和
基因组大小已经很清楚。
细菌和古细菌基因组测序表明，几乎所有其 DNA(通常是 85-88%)编码 RNA 或蛋白质。
以具有最小基因组的支原体(M. gentalium)为例，它有 470 个长度 1040bp 的基因，这确定
了建立一个细胞所必需的最少功能。比较细菌和大的基因组，所有类型基因都比预想数量
减少，最显著的是在编码与催化功能和基因表达调节有关酶的位点上。这使支原体更依赖
于其宿主提供的小分子。
细菌 Rickettsia prowazekii， 一个细胞内寄生物，其复杂度是支原体的两倍。一种典
型的革兰氏阴性细菌(H. influenzae)具有 1743 个 900bp 长的基因，大约 60%的基因可以通
过鉴定与其他种属的同源性来确定。这些基因一般都属于产物与催化、细胞结构或成分的
运输，以及基因表达和调控相关的种类。大肠杆菌有更大的基因组，有 4288 个基因，其
平均长度为 950bp，并且基因间的间隔为 118bp。
古细菌具有原核和真核生物之间的性质。甲烷菌(M. jannaschii)是生活在高温高压下的
产甲烷种属，其总基因数量与 H. influenzae 类似，但很少的基因能通过与其他生物中的已
知基因比较获得。其基因表达机构更像真核而不是原核生物，但细胞分化的细胞器则更像
原核生物。
有关低等真核生物最广泛的数据来自于酿酒酵母的基因组序列。其基因密度很高：平
均开放读码框为 1.4kb，平均基因间隔离为 600bp，因此基因组 70%被其总共 6000 个基因
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占据。酿酒酵母一半左右的基因是通过与以前已知或与已知基因相关的序列比较得以确
定，其余是新基因，它给出了新发现的基因类型的数量。
在序列已知的基础上，鉴定较大基因可以作到非常精确。但是，还有 600 个可能的小
基因，拥有编码小于 100 个氨基酸的 ORF。因为错误判定的频率很高，这种小基因不能仅
靠序列确认。基因表达分析证明 300 个这种 ORF 可能是真正的基因。
秀丽隐线虫(C. elegans) 基因组DNA在基因很多的区域和基因很分散的区域间是不同
的。其总序列包括 1000 个基因，只有 42%的基因在线虫以外有假定的对应者。 黑腹果
蝇(D. melanogaster)中基因数量非常少，尽管果蝇基因组更大一些，其基因数量和生物复杂
度之间没有明显关系。
从原核到真核生物其蛋白大小有所增加。细菌 M. jannaschi 和大肠杆菌(E. coli) 的平
均蛋白长度是 287 到 387个氨基酸，而酿酒酵母和秀丽隐线虫的蛋白指平均长度分别是 484
和 442 个氨基酸。大蛋白(大于 500 个氨基酸)在细菌中很少见，但是在真核生物占相当大
的比例(约 1/3)。蛋白质长度的增加是由于额外区域增加的结果，典型的这种区域包括 100～
300 个氨基酸。但是蛋白质大小的增加只增加基因组大小的很小一部分。
另一个基因数量的分析结果是通过统计表达基因量获得。通过估计不同种属细胞内可
以统计的 mRNA 的数目，可推测出平均脊椎动物细胞表达 10000～20000 个基因。不同细
胞内在信使成员的显著重叠暗示，生物中总共表达的基因应该是这个数量的几倍，在
5000～100000 的范围内。
真核基因是独自转录的，每个基因产生一个单顺反子信使 RNA。这一规律只有一个例
外，在秀丽隐线虫(C. elegans)基因组中，25%的基因组织成多聚顺反子(这与反式拼接使下
游基因在这些单位表达，见第 22 章)。
当我们总结与功能一致的基因的特点时，在高等真核生物中，经常发现有代表未预料
到的变异基因的额外拷贝的存在。从个别基因到基因家族或相关基因的延伸，的确增加了
基因组中基因的数量。当前的证据大都是猜测或想象，但一种特定功能具有三到四个基因
并不奇怪。基因的总量因此很可能包括为数不多的不同功能。
推测整个基因数目，除了需要知道基因的密度，还需要知道它本身是重要的吗?由于
结构限制使基因含有一些间隔吗？它对真核基因组的大小有贡献吗?

http://www.bioon.com/book/biology/gene7/%E7%AC%AC3%E7%AB%A0.pdf