抗癌药物如何解开结引起的染色体:Angelman和二氏综合症

加州大学戴维斯分校的研究人员发现基因组如何以及在癌症化疗剂作用于和“un-silences”epigenetically沉默基因,导致如Angelman综合征,一种罕见的神经发育障碍的特点是严重的智力障碍,癫痫,运动能力损伤,笑和微笑。

Topotecan,代理是一个拓扑异构酶抑制剂,药物类的一部分,在早期的研究中已经发现un-silence: Angelman基因,这表明它可能是治疗的条件,影响大约25000年,或全球大约有150000人。但是它还没有已知的。

Topotecan主要用于治疗转移性癌症,包括卵巢癌、宫颈癌和小细胞肺癌,通过阻止细胞分裂,导致他们的死亡。

今天在线发表的这项研究美国国家科学院院刊》上(PNAS),发现药物稳定的RNA链的形成创建名为‘R-loops, RNA dna混合动力车gene15q11-q13 Ube3a地区。与其他基因神经发育障碍,其中也包括孤独症。大约1%的自闭症病例都与重复15 q11-q13或“Dup15q”,孩子过Ube3a。

“现在我们有一个提议的药物对疾病的分子机制,所以我们可以理解它是如何工作的,并开始开发治疗调整,“主要研究作者说韦斯顿鲍威尔,三年级医学生在医师科学家在加州大学戴维斯分校医学院的培训项目。

如Angelman综合征是由母体遗传来的Ube3a基因的丧失15 q11-q13轨迹,这是大脑神经元中表达。损失相同的染色体区域继承了父亲会导致另一个神经发育条件,最出名的二氏综合征,患者的强迫性行为和贪得无厌的胃口,如果任其发展,可能会导致病态肥胖。

鲍威尔解释说,DNA就像扭绳开幕酶聚合酶包括:一个线程绳产生RNA复制的DNA链。通常RNA离开了DNA,但有时RNA,而不是坚持一段DNA,和一个“R-loop”就形成了。这些杂化DNA rna循环创建张力,防止DNA有特点的灵活性,允许它形成螺旋螺旋或绞绳的形状。R-loops本身是一个相对近期的发现,研究人员刚刚开始了解他们的功能。

同时发现Topotecan的影响是很重要的,未来的研究将确定和药物是否可能治疗申请:Angelman综合征,研究人员说。

“Topotecan基因组中也到处都有影响,”鲍威尔说。“它的一件事是防止细胞分裂。这就是为什么它是一种抗癌药物。但这也是一个问题如果你想对待孩子,因为它会杀死细胞分裂。”

鲍威尔说,额外的调查需要确定该药物是否可以调整来消除全球效应,只有治疗目标区域。

高级研究作者珍妮拉萨尔,微生物学和免疫学教授隶属于加州大学戴维斯分校的思想研究所研究员说,表观遗传学的研究凸显了意义在理解罕见和更常见的神经发育障碍。

“你有什么决定氏综合症或如Angelman综合征是父系或母系的基因缺失,”拉塞尔说。“这些都是经典的,教科书表观遗传疾病涉及父母的印记。不仅仅是对染色体,但它是在哪儿举行或他们来自哪里。在我们的研究中,我们表明,R-loops形成活跃的染色体内二氏区域调节:Angelman基因的印记,Ube3a,母亲的染色体。

“表观遗传学是把上面的层遗传密码的环境。对于这两种疾病的印继承,它只是环境是否染色体通过卵子或精子。但环境影响,如饮食和暴露于污染物,也影响后生层和更常见的疾病,比如自闭症中变得越来越重要。”

拉塞尔说,这一发现也很重要,因为缺陷引起的疾病是患有孤独症谱系障碍的常见的染色体位点。重组在15问正在增加,”她说,在非人类灵长类动物和人。她的实验室最近发现之间的关联多氯联苯(PCB)水平和15问重组人类死后的大脑。未来的调查将检查当前持久性有机污染物的作用,如多溴二苯醚(多溴二苯醚),可能有一种角色可以促进染色体重组和表观遗传改变在这个地区。