瑞士/ SNF复合物“书签”细胞分裂期间身份
当细胞分裂时,它仍然保留了信息如何种植和说明什么类型的细胞。科学家们圣裘德儿童医院的研究有了新的领悟这些过程如何工作,揭示先前未被欣赏的角色瑞士/ SNF染色质重构复杂。该研究发表在今天自然。
当一个细胞经过分化、干细胞(最早的细胞培养)进行变化,转换成不同类型的细胞,通常有一个更专业的函数(如皮肤或肌肉细胞)。当细胞分裂时,他们必须保持他们当前分化状态的“记忆”的身份转移到子细胞。
染色质是一个复杂的细胞内的DNA和蛋白质紧密压实。染色质必须放松打开和关闭基因在密切监管的过程。瑞士/ SNF复合物控制细胞在分化的身份通过改变染色质结构调节基因的表达。然而,目前还不知道瑞士/ SNF复合物是否导致细胞分裂期间的记忆细胞的身份。
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免费订阅癌症通常携带突变影响瑞士/ SNF染色质重构复杂。一个例子是损失的核心单元SMARCB1。其他研究也突变的复杂的神经发育障碍有关。在这项研究中,科学家们圣裘德发现子单元的瑞士/ SNF充当“书签”在有丝分裂期间维护细胞分裂期间身份。工作指向瑞士/ SNF核心单元的重要性SMARCE1和SMARCB1和他们的角色在这个过程。
“这项工作提供了一个新组件的理解有丝分裂的记忆,以及提供的线索,为什么这个瑞士/ SNF复杂的突变亚基会扰乱的记忆细胞正常情况下应该做什么,让它进入一个恶性状态,”资深作者说查尔斯高家俊罗伯茨,医学博士博士,执行副总裁圣裘德综合癌症中心导演。
瑞士/ SNF子单元帮助细胞“记住”
以前,研究人员认为瑞士的保持酶的活性单元/ SNF复杂并不一定在有丝分裂DNA,所以科学家们认为瑞士/ SNF复合物在有丝分裂过程中没有角色。在这项研究中,罗伯茨在想,“如果这个复杂的突变,癌症细胞如何记住是癌症细胞有丝分裂出来的另一面吗?记忆机制维持癌细胞是什么?”
令人惊讶的是,罗伯茨的研究小组发现,两个单独的子单元的瑞士/ SNF复合物,而不是其他的复杂,绑定到有丝分裂DNA。然后显示的绑定SMARCE1和SMARCB1需要适当的有丝分裂后绑定基因的激活。
进一步的实验,删除SMARCE1在有丝分裂期间,发现丢失SMARCE1扰乱了基因表达,会损害其他的能力“书签”绑定到目标并导致异常神经分化。这些发现表明,SMARCE1扮演一个有丝分裂书签的作用是至关重要的,保留适当的在有丝分裂分化编程。
“在正常细胞,SMARCB1书签将绑定在有丝分裂的基因应该打开细胞分裂后,”罗伯茨说。“但SMARCB1删除在几乎所有情况下的高致命性打击孩子的癌症类型称为杆状的肿瘤。因此细胞身份基因细胞分裂后立即无法打开。这可能是一个关键组件,使细胞在癌变状态,因为他们无法激活的基因通常帮助他们区分。”
超出儿科癌症
以前的工作表明,瑞士/ SNF单元异常存在于大约20%的癌症。此外,研究确定了瑞士/ SNF亚基变异几种类型的神经发育疾病。
“历史表明,基因变异在最早出现的癌症,在婴儿和学步儿童,常常有点“煤矿中的金丝雀”更广泛的原则在癌症。”罗伯茨说。“事实上,虽然它是研究杆状的肿瘤的孩子,第一次联系瑞士/ SNF复合物癌症,我们现在知道,基因编码单元的瑞士/ SNF复合物在20%的癌症突变。研究杆状的肿瘤,因此,不仅提供了洞察这些经常致命癌症的儿童,对许多类型的癌症是非常有益的。”
“与成人癌症,许多基因突变,并很难找出任何单个异常,这里我们有一个癌症由这一突变,”罗伯茨说。“这是一个漂亮的模型来理解这些过程如何工作,然后开始利用这种理解成人癌症。”
参考:陈竺Z, X,郭,等。有丝分裂书签瑞士/ SNF子单元。自然。2023年。doi:10.1038 / s41586 - 023 - 06085 - 6
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