发现癌症恶化的新见解

特拉华大学的分子生物学家莫娜Batish哈佛医学院和合作者和加州大学洛杉矶,已经确定了一个新的循环核糖核酸(RNA)增加软组织肿瘤活动和结缔组织肿瘤。

发现这个新的遗传单位有可能提前了解癌症的遗传学和如何识别和治疗癌症。

研究人员最近在一个新的报告他们的发现纸在细胞的研究中,自然杂志上。Batish是一个团队合作者,包括Jlenia Guarnerio,论文的第一作者和加州大学洛杉矶分校的生物医学科学助理教授在cedars - sinai医疗中心;Pier Paolo Pandolfi主席,阿瑞斯高级管理赋予医学和医学教授和哈佛大学医学院病理学;和他的同事们从哈佛医学院的贝斯以色列女执事医疗中心,罗格斯大学和Aalborg在丹麦大学医院。

一个字关于环状RNA

RNA是由DNA单链分子——生命的代码——在我们的身体。信使核糖核酸(mRNA)充当信使,运输指令的DNA编码蛋白质合成的机器,从而决定蛋白质的组成细胞。除了mRNA之外,还有许多其他类型的RNA,蛋白质不携带代码但执行其他重要功能细胞。总的来说,这些被称为非编码rna。

一个新类的非编码RNA,称为环状RNA,是在1970年代发现的。环状RNA (circRNA)最初被认为是一种病毒,因为大多数RNA分子是线性的,这意味着他们的基因序列总是前进的方向移动。相比之下,circRNA是循环的,尽管它共享相同的基因序列为线性RNA。

“在某些情况下,RNA加工系统可以,误以为自己应该加入结束,“Batish说,医学和分子科学助理教授UD的健康科学学院。“当这个错误发生时,它会创建一个向后循环RNA的基因序列,然后继续,就像当你得到一个扭结在中间的一条项链。“这个循环分离和持续循环细胞内RNA。

在很长一段时间里,研究人员认为这错误,这一过程称为拼接,没有任何意义。但当基因组测序是在1990年代,科学家们开始寻找环状RNA在大脑组织和其他组织。到2014年,他们意识到环状RNA很重要,今天,有一个整个领域看环状RNA作为疾病的生物标志物,尤其是癌症。

根据Batish circRNA在肿瘤进展的作用已经被替代。

在论文中,研究人员描述了一种新的circRNA生成的基因称为Zbtb7a软组织肿瘤,如间质肿瘤。线性形式,这种RNA使得肿瘤抑制蛋白阻止癌症的增长,根据先前的研究Pandolfi的哈佛研究实验室。然而,一旦同一RNA使circRNA(即获得“变态”),环状RNA独立工作使肿瘤更活跃,有效地抑制肿瘤抑制蛋白。

Batish表示,这是第一次,这种类型的敌对,circRNA肿瘤促进作用已被证明与线性RNA具有相同的基因序列。

从理论上讲,这两个RNA链应该执行相同的功能,因为他们来自相同的遗传物质,但是他们没有。

方法有助于验证结果

为了验证他们的研究结果,研究人员需要一种方法来判断一种RNA是线性或圆形,因为它们共享相同的遗传密码。这就是Batish的走了进来。

“你不“看”RNA,本身,所以你必须标签,“Batish说。“但是,如果你的标签是sequence-specific,很难判断它是线性或圆形,因为遗传密码看起来是一样的。”

Batish此前曾在“点亮”每个RNA探针上单个细胞作为一个亮点在荧光显微镜在细胞水平上理解生物系统是如何运作的。她适应这种方法区分从线性环状RNA RNA对应相同的基因通过使用颜色组合方法。

“从本质上讲,就像创建一个模式的珠子项链。说,我们正在与RNA含有红色和绿色的珠子。我们知道环状RNA是一个封闭循环的绿色珠子,所以我们添加探测器为红色和绿色珠子,然后在荧光显微镜下,图像“Batish说。“如果我们看到两个红色和绿色的信号在同一地点,这表现为黄色(绿色和红色的组合)的样本,我们知道它是线性的RNA。如果它没有红色,它必须环状RNA。”

这种方法允许他们能同时观察线性和环状RNA在单个细胞。

“这是我们第一次意识到RNA基因序列有时可以执行相同的两个角色,在这种情况下作为一个肿瘤抑制基因和癌症启动子,而这改变作用发生在RNA水平,“Batish说。“这个新的基因的鉴定单位开辟了新的机遇理解癌症的遗传学和circRNA在癌症生物学的作用。”

因为创建一个独特的结circRNA一起的末端,Batish说,他们可以开发治疗方案独特目标环状RNA,但是别管线性RNA。这可能提供一种目标治疗阻止环状RNA关掉cancer-suppressing效应。

所以,Batish的下一步计划是什么?

这项研究只关注连接和软组织肿瘤或间质肿瘤等疾病,Batish说在她的实验室研发的技术可以用于任何癌症,因为每个癌症都有环状RNA。

Batish计划进行实验,看看他们观察到细胞水平也发生在组织样本。这个表达式在健康和病变组织学习,她说,会帮她更好地理解生命指标的环状RNA。

“如果我们能够证明它坚持样品离开,没有适当的治疗,具有真正的价值。这是因为环状RNA差异表达,这意味着我的肺会表达不同的环状RNA比我的大脑和其他组织或器官,“Batish说。

“想象一下如果你有生命指标,你可以从一个病人抽血看看圆形rna,您可以确定什么样的癌症由这些癌症标记,而不是一个人发送成像或其他测试的病人。人们正致力于这项研究,所以我们会看到。”

Batish环状RNA是否还想研究发现肿瘤存在于细胞内信号分子被称为细胞外囊泡。她形容这些囊泡是字母,联邦快递包细胞放在一起并交付邻近细胞附近告诉他们发生了什么。

“一个想法是,癌症可能会劫持这交付系统,将“假新闻”添加到包告诉邻近细胞的细胞都是好的,在创建的微环境癌症可以长,”她说。

由于每个癌症始于一个单细胞,Batish想探索这个消息的环状RNA可能扮演的角色。它可能提供一个途径了解肿瘤细胞细胞间通信使用。

她还希望开发工具使生活环状RNA在细胞成像。工作合作杰夫Caplan能中心的主任特拉华大学生物技术研究所,Batish正在探索的方式添加一个“追踪装置”的细胞,将允许他们按照实时信号形成环状RNA。

“这将是真正开创性的如果我们能这样做,”Batish说。

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