癌细胞DNA劫持的3 d结构

在癌症,很多生物学出错:基因突变,分子过程发生戏剧性的变化,细胞增殖失控,形成全新的组织,我们称之为肿瘤。多个各级出错,这种复杂性部分是什么让如此困难的研究和治疗癌症。

所以,有理由,癌症研究人员集中他们的注意力,所有癌症开始:基因组。如果我们能了解发生在DNA水平,那么我们不仅可以或许有一天彻底治疗甚至预防癌症。

这个驱动带领的一组研究人员从欧洲和洛桑大学的(UNIL)做出突破性的发现有关关键基因畸变发生癌症。团体合作的Elisa Oricchio (EPFL)和乔凡尼Ciriello (UNIL)使用了一种新颖的算法方法研究癌细胞如何重组DNA的3 d结构以提高促进基因的活动称为“致癌基因。”The work is published in two journals, Nature Genetics and Nature Communications.

我们的DNA的研究侧重于染色体,包装,以及如何组织染色体紧空间的细胞核。考虑到每一个细胞在体内包含数十亿的大约两米的DNA,这是可以理解的,我们正常进化机制来存储它。机制涉及到绕组DNA在专门的蛋白质被称为组蛋白,像一个字符串假脱机溜溜球。

结果super-packed和受到良好保护dna蛋白质复杂的称为染色质。多个单位的染色质组成染色体的结构我们知道。通常情况下,每个单元有23条染色体为每个染色体和两份副本,但在肿瘤细胞,它们的结构和组织的变化。例如,一块一份染色体8可以被附加到一个复制的染色体14。此外,染色体可以更放松或结构紧凑,这取决于化学修改称为“表观遗传标记”。

研究人员调查了特殊的表观遗传标记的变化如何修改染色体结构和基因的表达,促进肿瘤的生长,称为致癌基因。

乔凡尼Ciriello UNIL的团队开发了一种新颖的算法称为考尔德(美国雕塑家亚历山大•考尔德后跟踪基因组区域定位在细胞核中彼此。“我们用卡得比较基因组的空间组织在一百多个样本,“Ciriello说。“但是这个组织不是静态的,就像亚历山大•考尔德的移动雕塑,它可以重新排列块。”The researchers used Calder to track regions of chromatin that "moved" from one area of the nucleus to another as a result of changing epigenetic marks.

同时,Oricchio考尔德的团队EPFL用来跟踪更改的染色质3 d结构在正常和b细胞淋巴瘤细胞。他们发现淋巴瘤细胞,特殊的表观遗传变化导致染色质区域重新定位在细胞核的不同区域,导致小说本地交互over-activate致癌基因的表达。

还发现,当两个片段来自不同染色体断裂和交换,他们认为3 d结构区别于正常的副本。重要的是,这些变化的三维结构对应不同的表观遗传标记,并诱导肿瘤细胞高表达的基因,支持扩张。

“大多数时候,我们认为我们的DNA长,线性分子,直到最近,我们开始了解癌症细胞的三维组织改变,“Oricchio说。“考虑到空间组织的DNA核提供了一种新的镜头了解肿瘤细胞产生,以及如何治疗调制的表观遗传标记可以阻止肿瘤恶化。”

参考:刘Sungalee年代,Y, Lambuta RA, et al .组蛋白乙酰化动态调节染色质构象和allele-specific交互致癌位点。Nat麝猫。。53 2021;(5):650 - 662。doi:10.1038 / s41588 - 021 - 00842 - x

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。