Cell Rep：癌细胞失控，原来是“垃圾”DNA在暗中掌控大局！
2017-04-05 佚名 转化医学网
日前，马萨诸塞大学医学院的科学家在《Cell Reports》杂志上发表了一项新研究，研究表明那些存在于人类基因组中，被认为是“垃圾”的高拷贝DNA序列具有令人惊讶的能力，这些“垃圾”DNA能够影响基因组的正常功能。当在癌细胞中失去控制时，这些重复核苷酸序列能够结合主要调节蛋白并将其产生大核体。这可能导致表观遗传学的不稳定性 - 基因调控的变化 - 这是许多癌症形成的原因。
日前，马萨诸塞大学医学院的科学家在《Cell Reports》杂志上发表了一项新研究，研究表明那些存在于人类基因组中，被认为是“垃圾”的高拷贝DNA序列具有令人惊讶的能力，这些“垃圾”DNA能够影响基因组的正常功能。当在癌细胞中失去控制时，这些重复核苷酸序列能够结合主要调节蛋白并将其产生大核体。这可能导致表观遗传学的不稳定性 - 基因调控的变化 - 这是许多癌症形成的原因。
神经学教授Jeanne Lawrence说：“这些重复的序列就像是控制其他基因表达的调节因子构成的分子海绵。随着细胞的成熟及分化，这些改变可能导致表观遗传学的不稳定性，使某些癌症相关基因变得活跃。”
人类基因组中还有许多未被完全测序和定位的基因，HSAT-II由数百万非常丰富的小序列组成，某些可以在显微镜下观察到，特别是1号染色体。因为HSAT-II DNA通常是甲基化的（一种形式的基因调控），它在健康细胞中保持休眠状态。因此，HSAT-II尚未得到广泛的研究，并被认为是不具有任何细胞功能的。
为了了解这些重复的“垃圾DNA”是否具有功能，Lawrence实验室使用荧光原位杂交技术（FISH）来跟踪RNA，并发现约50%的肿瘤中，HSAT-II表达并形成大量的RNA聚集。为了弄清HSAT-II在癌症发生中的作用，Lawrence将HSAT-II DNA脱甲基化，这在癌症中是常见的，但没有想到是具有功能性的后果。
他们发现，当HSAT-II DNA脱甲基化后，HSAT-II DNA能够沉积一种称为PRC1（细胞因子1的蛋白调节因子）的重要调节复合物，产生两种类型的癌症相关核体。这些蛋白能够控制许多负责细胞分化和发育途径的基因。
Hall-Anderson博士指出：我们基因组中的这些重复“垃圾”DNA是一个巨大的空白点，其序列还没有被检测，研究人员很少研究这些DNA，但这些DNA可能是控制基因的重要角色。
Lawrence补充道：在癌症生物学中，基因组不稳定是重点，但不仅仅是DNA序列的变化，调控也很重要。研究结果表明表观基因组可能在癌症形成中发挥重要作用。
这项工作为癌症研究提供了新方向，Lawrence及其同事认为，这也将促使人们开始研究HSAT-II在健康细胞发育中的作用。
原始出处：
Lisa L. Hall， Meg Byron， Dawn M. Carone，et al.Demethylated HSATII DNA and HSATII RNA Foci Sequester PRC1 and MeCP2 into Cancer-Specific Nuclear Bodies.Cell Reports (2017). DOI： 10.1016/j.celrep.2017.02.072
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