缺氧是实体癌症肿瘤的一个特征，核糖体rna甲基化的重编程

缺氧 - 其中组织被剥夺了足够的氧气供应 - 是固体癌症肿瘤内的特征，使它们具有高度侵入性和耐药性。通过改变其在低氧环境中的新陈代谢来生存来改变它们的细胞适应这种关键压力源的研究，对更好地了解肿瘤生长和扩散是重要的。

由伯明翰阿拉巴马大学病理学教授Rajeev Samant博士领导的研究人员现在报告说，令人惊讶的是，慢性缺氧会上调RNA聚合酶I的活性，并改变核糖体RNA的甲基化模式。这些在核糖体RNA上改变的表观遗传标记似乎创造了一个专门的核糖体库，可以不同地调节信使RNA的翻译。

这支持了生物学上长期争论的一个假设，即核糖体蛋白工厂可以被重新编程，以应对压力，从而有利于某些蛋白质的制造。

核糖体是由核糖体RNA和核糖体蛋白制成的大分子机，和哺乳动物细胞可能有多达1000万。它们顺序地读取指示的信使RNA核糖体从20种不同的氨基酸中选择特定的氨基酸，添加到不断增长的肽链中，折叠形成完整的蛋白质。信使RNA是该蛋白质的DNA基因的副本，它携带着从染色体到核糖体构建蛋白质的基因信息。

UAB研究中使用的模型是低氧乳腺肿瘤、乳腺上皮和乳腺上皮细胞系，而RNA聚合酶I的活性显著增加是意料之外的，因为RNA聚合酶I是唯一用于制造核糖体RNA的RNA聚合酶，并且它是被严格控制的。有人可能会认为是缺氧细胞希望减少其核糖体RNA合成以节省能量，不做更多。但根据缺氧细胞中发现的UAB研究人员的增加，符合RNA聚合酶的增加，还有增加核糖体生物起源在低氧模型细胞系和小鼠自发性肿瘤的低氧区，通过增加核仁和另一种测试。

但这些新的核糖体是否不同于在正常氧水平的细胞中发现的核糖体？

定义特化核糖体的一个主要挑战是缺乏一种方法来选择性分离可能具有功能多样性的核糖体亚群。为了有选择地分离亚群，UAB团队使用信使RNA来检测一种叫做VEGF-C的蛋白质，这种蛋白质可以促进血管生成。众所周知，缺氧会触发血管生成和VEGF-C表达的升高。此外，在缺氧期间，VEGF-C信使RNA被一个由内部核糖体进入位点(IRES)控制的核糖体进入点翻译。

Samant和同事发现，缺氧在其细胞模型中产生VEGF-C。他们能够使用VEGF-C IRE来拉下缺氧核糖体，它们发现这些核糖体在其18℃，28秒和5.8S核糖体RNA上具有甲基化的图案，其与正常氧生长的细胞的核糖体RNA不同。

在额外的详细工作中，UAB的研究人员试图揭示在缺氧条件下控制核糖体RNA甲基化模式变化的潜在机制的线索。

萨曼特和他的同事们发现，一种叫做NMI的蛋白质的表达在细胞内受到了显著的损害蛋白质以及缺氧时信使RNA的水平。NMI包含一个以前未被识别的RNA识别基序，可以结合单链RNA。

细胞核仁中有一类被称为snord的单链非编码RNA，已知它能引导甲基转移酶纤颤素将核糖体RNA的特定碱基甲基化。当UAB的研究人员调查哪些RNA物种可以与NMI结合时，“让我们兴奋的是，”Samant说，“我们发现许多与NMI结合的顶级RNA实体都是snord。”人类细胞中有超过106个snord引导甲基转移酶到特定位点;NMI结合了9个与缺氧核糖体rna上14个甲基化位点变化相关的snord。NMI也与甲基转移酶纤颤素结合。

“我们推测NMI的作用，以调节可以相互作用的可用纤维素和鼻等，这可能会影响RRNA甲基化模式，”Samant说。

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