Nature：为何细胞过早分裂会促进癌症发生？ DN碰撞新突变生

顾汉现

Nature：为何细胞过早分裂会促进癌症发生？

DNA分子出现分子碰撞事件及新型突变的产生  DN碰撞新突变生

2018-03-03 21:34

2018年3月3日 讯 /生物谷BIOON/ --人类基因组中突变的积累常常是癌症及癌细胞对疗法耐药性发生的根源，在细胞分裂的过程中，细胞周期蛋白E（Cyclin E）和Myc基因常常处于活性状态，当其对致癌物产生反应发生突变时，这些基因就会诱导细胞在细胞周期过程中过早地进行DNA的复制，而异常的细胞分裂则会促进肿瘤发生，那么为什么会出现这种情况呢，近日，刊登在国际杂志Nature上的一篇研究报告中，来自日内瓦大学的研究人员通过研究发现，基因组过早地进入复制阶段或会诱发DNA分子出现分子碰撞事件及新型突变的产生，相关研究结果有望帮助研究人员开发治疗癌症的新型疗法。

图片来源：UNIGE

当一个细胞分裂成为两个子代细胞后，其就必须对整个基因组进行复制，并且部分转录翻译成为蛋白质分子，细胞分裂受到了特殊基因的调节，包括原癌基因Cyclin E和Myc，其过度表达或突变成为癌基因，随后当细胞暴露于致癌物质中，就会诱发细胞的失控增殖，促进癌症发生，本文中，研究人员想通过研究理解为何癌基因激活的细胞中会积累大量的突变。

复制必须在两个基因之间发生

为了复制整个DNA，也就是说，在几个小时内复制将近64亿对核苷酸碱基对，细胞就需要同时在每个染色体的数千个位点上做好准备，复制起点（replication origins）就需要被很好地控制来确保复制能够以一种平稳有效的方式来进行。

研究人员开发了一种新方法来鉴别所有染色体的复制起点，其中包括对进入复制阶段的细胞中新合成的DNA分子进行分离和测序，目的就是绘制出复制起始时的基因组位点，这种针对人类细胞所开发的方法或能提供较高的灵敏度和分辨率；研究者Morgane Macheret说道，起初，细胞能够通过分子标记识别出所有可能的复制起点，我们发现，在正常细胞中，异常的复制起点随后可能会被消除，这就是基因内部的情况，这些复制起点位于基因外部以便每个基因的完整信息能被保留下来。

当细胞跳过某些步骤时

从另一方面来讲，癌基因Cyclin E和Myc的激活能够诱导细胞过早地进行DNA的复制，同时还并不会消除基因内存在的所有复制起点，这种复制和转录机器在携带复制起点的基因中同时会表现出活性，从而产生一定的冲突，研究人员分析结果显示，这些“冲突”就会诱导DNA破碎，染色体重排及突变发生。

那么上述研究结果是否能够解释不同类型癌症中存在的基因组不稳定性呢？为了回答这个问题，研究人员对很多肿瘤所表现出的超过50万种染色体重排状况进行了研究，结果发现，染色体异常在研究人员所描述的冲突区域表现尤为明显，因此研究人员认为，本文研究结果或能解释肿瘤中基因组不稳定性的遗传根源，或为后期开发新型抗癌疗法提供一定的思路和希望。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Morgane Macheret & Thanos D. Halazonetis. Intragenic origins due to short G1 phases underlie oncogene-induced DNA replication stress. Nature volume 555, pages 112–116 (01 March 2018) doi:10.1038/nature25507

https://www.nature.com/articles/nature25507

http://news.bioon.com/article/6718336.html



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