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复旦大学研究团队发现基因活性调控新机制

2019-09-13 20:07:28来源:励志吧0次阅读

复旦大学生物医学研究院蓝斐实验室和施扬—石雨江实验室合作发现,癌细胞中染色质的增强子一旦失控,会过度强化附近癌基因的活性,导致细胞异常甚至癌变。研究同时发现,这一区域的RACK7蛋白质、去甲基化酶KDM5C可限制此类增强子活性,使基因表达保持在正常范围,从而抑制癌变。4月7日,相关成果发表于《细胞》杂志。

生物体适应外部环境的速度远高于基因突变速度,很多生物学现象的变化速率也远高于DNA变化频率。因此,仅靠DNA序列本身,无法完全应付外部环境变化。作为遗传物质载体的染色质上,还存在另一种物质——组蛋白。它们在稳固基因组之时,调控基因表达。

该研究团队力求在组蛋白上为基因活性找到调控开关。研究发现,很多癌症病例中存在突变现象,无法对增强子活性进行限制,使得本应保持低活性的基因异常活化。蓝斐解释说,组蛋白甲基化是一种普遍而关键的修饰形式,它的功能就像是为DNA“贴标签”,来告诉基因组一段段特定的DNA序列如何编码、有什么作用。

该研究发现,高甲基化态也能发生在增强子区,标记着增强子的过度活化状态,并增强附近的癌基因活性和细胞转移能力,易造成癌变。研究人员顺藤摸瓜,找到了一种蛋白质,它可以吸引名为KDM5C的组蛋白去甲基化酶,将原本的高甲基化状态转化成低甲基化状态,使周围的基因表达保持在正常范围,从而阻止细胞癌变。

专家认为,该项研究不仅发现了表观遗传修饰对基因组信息进行自我调节的新规律、提出了“增强子过度活化态”理论,更为重要的是,它存在巨大的潜在医疗价值。

蓝斐表示,已经和肿瘤医院联手对乳腺癌病人进行研究,结果发现恶性程度越高,增强子的活性越强。这一机制的揭示,为癌症发生提供全新理论解释,更可为未来个体化治疗提供新的药物靶点和治疗思路。

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