研究发现,非编码基因的突变可能在调节癌症方面发挥重要作用
一项新的研究表明,从似乎没有编写任何任何东西的基因转录的RNA可能在调节癌症中发挥重要作用。
许多这些非编码RNA片段位于已知癌症的旁边基因研究发现。了解他们如何与这些癌症基因进行互动,可以打开新的途径以了解癌症的行为和治疗它。
由伊利诺伊州伊利诺伊州大学普拉斯坦普拉斯坦主导,研究人员发现了一定的胸部癌症肿瘤抑制基因需要从其相对的DNA链转录的RNA以发挥作用健康的细胞.他们在期刊上发表了他们的工作Plos Genetics..
当一个基因被表达时,两条DNA链解压缩,其中一条转录成RNA。然后RNA从细胞核外传播,被翻译成蛋白质。然而,只有一小部分的RNA被翻译成蛋白质。其余的被称为非编码rna,曾经被认为是“垃圾”,但现在已知在细胞中发挥多种作用,如调节编码蛋白质的基因的表达。
“我们知道乳腺癌中的许多突变细胞恰巧在基因组的非编码区域,”Prasanth说。“如果这些突变导致了癌症,但没有编码某种蛋白质,那么它们在做什么?”
首先,研究人员分析了一种称为乳腺癌的细胞中的RNA表达三阴性乳腺癌,在健康的乳房细胞中。它们发现细胞如何表达超过1,800个长度的RNA的显着差异。从已知的蛋白质编码基因中从相对的DNA链中的位置转录约500个。这种RNA称为“反义”,因为它们从与编码或“感觉”DNA片段相对的股线转录。
一些反义rna与其邻近的蛋白质编码基因表现出相关性。在这些蛋白质编码基因中,有几个与癌症相关的基因在肿瘤进展中具有已知的功能,”该论文的第一作者、最近毕业于Prasanth团队的Mahdieh Jadaliha说。“这些癌症基因和它们的反义rna之间的相关性可能是一条线索,表明rna可能通过调节这些癌症相关基因的表达,在癌症进展中发挥潜在的作用。”
研究人员集中研究了一种被称为PDCD4的肿瘤抑制基因的反义RNA,这种基因在三阴性乳腺癌细胞中以某种方式失活。他们想知道乳癌细胞中PDCD4反义RNA水平的降低是否会导致PDCD4基因失活。
在研究PDCD4 RNA及其反义对应物的分子机制时,它们发现两者对PDCD4基因在正常乳腺细胞中起作用。
“我们注意到,PDCD4反义RNA通过与其结合并保护其在细胞中降解,”PDCD4反义RNA通过结合稳定蛋白质编码PDCD4 RNA,“Prasanth说。
在没有反义RNA的情况下,PDCD4 RNA在可以将PDCD4 RNA转化为蛋白质之前降解。该基因无法履行阻止癌细胞增殖的作用。
该团队发现,当在癌细胞培养物中恢复PDCD4反义恢复,细胞的生长抑制,并且能够迁移和传播。
“这表明在PDCD4肿瘤抑制活性低的患者中,我们可能通过激活PDCD4反义RNA来增加其活性。从理论上,我们应该能够增强肿瘤抑制因癌细胞中的表达,”Prasanth说。
研究人员表示,PDCD4的例子表明,似乎是非分量的基因中的突变可以帮助填补理解癌症机制的间隙,以及如何在细胞中调节基因表达。Prasanth的集团成员计划研究更多的反义RNA,他们认为可能在三阴性乳腺癌中发挥作用。他们还计划在动物模型中继续研究PDCD4及其反义RNA。
“这是一个大谜团的一部分,”Prasanth说。“我们看到500种不同的反义rna被解除控制癌症.他们中的三十或40人似乎是对成熟的肿瘤抑制剂和癌症的反义。但其他460么?通过了解其功能,我们可能能够识别新的癌症或新的肿瘤抑制机制。这是一个不明的领土,同时挑战和令人兴奋。“
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