根据范安德尔研究所科学家的最新研究,失去两种关键的“保护”蛋白会引发表观遗传变化,将健康的肺细胞转化为癌细胞。
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发表在《癌症研究》(Cancer Research)杂志上的这一发现,首次证明癌细胞完全由表观遗传引起的,并可能对未来的癌症治疗和预防战略产生影响。
研究作者Gerd Pfeifer博士说,“我们的发现揭示了表观遗传学在癌症发展中的重要性,从理论上讲,在癌症治疗中,以表观遗传学为目标比以遗传学为目标更容易,这为治疗开发开辟了新的可能性。”
癌症主要是由DNA序列的突变引起的,它破坏了正常功能所需的遗传指令。由此产生的错误允许恶性细胞繁殖和扩散,挤占健康细胞并导致疾病。
然而,自20世纪80年代以来,科学家们已经认识到另一个关键的调控系统在癌症发展中的作用:表观遗传学。
表观遗传机制通过添加或删除被称为甲基的化学标签来控制基因是“开启”还是“关闭”。不适当的甲基化通过在错误的时间激活或沉默基因而造成严重破坏。例如,一个控制细胞死亡的基因可能被错误地关闭,使癌细胞不受控制地复制。
虽然表观遗传机制现在被认为是癌症的核心因素,但这些过程究竟是如何起作用的仍不清楚。
为了找到答案,Pfeifer和他的同事们聚焦于两种保护4000多个基因免受不适当甲基化的蛋白质:TET和RYBP。
他们的研究是在肺癌的实验室模型中进行的,结果显示TET或RYBP本身的损失只有很小到中等的影响。然而,两者同时缺失会导致广泛的异常甲基化,进而导致癌症。
他们的发现表明RYBP和TET的结合对于保持正常功能至关重要。RYBP有助于维持一种名为PRC1的大型蛋白质复合物,它可以保护数千个基因不被甲基化。TET蛋白通过去除不合适的甲基化来保护基因组。当这些保护机制同时失效时,甲基化就会失去控制。
展望未来,Pfeifer计划在其他类型的癌症中探索这一过程,以研究这一现象是否仅限于肺细胞,还是具有更广泛的适用性。如果在其他细胞类型中RYBP和TET的联合缺失具有相同的结果,它可能对我们对癌症的理解和新疗法的开发具有广泛的意义。
参考文献
Deficiency of the Polycomb protein RYBP and TET methylcytosine oxidases promotes extensive CpG island hypermethylation and malignant transformation
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