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首次证明组蛋白基因突变会引起癌症《新闻》

发布时间:2020-09-15 00:12:29 阅读: 来源:警示牌厂家

网导读:组蛋白就是从它们包装和组织的那个基因组中获得其表达模式。Lewis说:“组蛋白的日常工作是包装基因组。组蛋白将6英尺的DNA包装成直径只有几微米。”......

作为卷轴缠绕DNA的组蛋白的一个单一的基因缺陷被发现和儿童癌症相关,这个研究发表在5月13日的Science上。

Wisconsin-Madison大学医学院的助理教授PeterW.Lewis说:大多数的癌症需要多个突变,但我们发现这个特殊的突变就能会形成肿瘤。

组蛋白的作用

组蛋白就是从它们包装和组织的那个基因组中获得其表达模式。Lewis说:组蛋白的日常工作是包装基因组。组蛋白将6英尺的DNA包装成直径只有几微米。

组蛋白在活化或沉默基因的级联反应中起作用。在这个过程中,被可吸引蛋白质的特殊的化学基团修饰,然后激发更多的反应。最终的结果可能是蛋白质的形成,利用DNA的另一个途径或者是DNA沉默。

作者之前关于组蛋白突变的研究

Lewis在到Wisconsin-Madison大学之前就开始研究组蛋白突变。在2013年的一篇文章中,他和他的同事发现了组蛋白的突变和一种致命的脑肿瘤DIPG相关的机制。

因为DIPG突变总是在组蛋白基因的同一位置改变相同的氨基酸。Lewis知道这里面有点特别。

在以前关于DIPG的工作中,Lewis发现突变会导致组蛋白抑制酶PRC2。PRC2是通过压缩包装基因使它们失活。然而如果PRC2自身被组蛋白突变所抑制,这个沉默作用也就失去了。Lewis说:这导致异常的基因表达。

基因沉默是不可缺少的。尽管几乎所有的人类细胞类型包含20,000个基因,但Lewis说大部分在任何给定的细胞类型中是关闭的,因为它们是包装起来的,不能作为蛋白质翻译的模板。

一个组蛋白基因的突变会导致癌症

在目前的研究中,Lewis和同事显示了组蛋白突变的非凡力量。他说:没有人曾想过单一的组蛋白突变会导致癌症,因为你从每个双亲中获得15份组蛋白的基因。其它基因可能会补偿单基因的突变。

在2014年,Lewis和他的同事发现,组蛋白在K27未知的突变会阻断神经干细胞的分化,使其保持一种容易失控生长的原始状态。

不久之后,在英国的一个研究小组发现百分之九十五的成软骨细胞瘤青少年中罕见的骨髓癌在组蛋白基因的K36位点包含了一个相似的突变。

这篇新的Science上的研究主要集中在K36突变,它阻止了可以形成软骨、骨和脂肪的干细胞类型转化。当研究人员把突变插入到小鼠,产生了一个未分化的小儿肉瘤(结缔组织)的癌症,这可能是由于K36突变引起的干细胞发育的阻滞。

Lewis和他来自于Rockefeller和McGill大学的同事还筛查了未分化肉瘤的人体组织,在百分之二十的样品中有相同的K36的突变。Lewis说:我们从小鼠中学习到的反应在人类疾病中,这并不仅仅是一些小鼠中奇怪的假象。

尽管一些基因突变本身足以引起癌症。但这是第一次证明了组蛋白的基因突变会引起癌症。Lewis说结果是让人吃惊的:因为有29个完整的组蛋白基因,而其它在成年人肿瘤中存在的突变都没有。这就是我们说的显性失活,就像一个烂苹果烂掉一箩筐。这些是非常强的突变。

关于特定癌症的基础知识对开始药物测试时必不可少的。Lewis说:除非你有这个模型,你要从哪里开始?

Lewis说:涉及组蛋白突变的酶和很多常见的癌症有关。他正与制药公司合作来找出突变组蛋白是如何抑制这种酶的。

一个抑制PRC2的药物或许能够抑制该酶过度活化的转移性乳腺癌。

Lewis指出组蛋白修饰可与其它机制共同发挥作用,因此除了癌症,它对于更广泛地理解人类的发育很重要。

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