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Nature探讨钻研新炎点:癌症相别离

admin 于 2021-06-26 21:54 发布在 华体会体育品牌  |  点击数:

相别离及其在癌症中的作用不息是一个缺失的难题,这一发现是最早将相别离与癌症形成有关首来的发现之一。

Greg Wang

北卡罗来纳大学教堂山分校和Lineberger综相符癌症中央的钻研人员发现了一栽激活特定基因,导致癌症发展的新机制。

他们指出,融相符两个不有关基因的突变能够促进相通于油和水同化,但不融相符时不都雅察到的过程。该过程称为液-液相别离,发生在细胞核内,并能够形成具有各栽物理特性的隔室,这些隔室能够促进癌症,例如急性白血病。

这一钻研效果6月23日在线发外在Nature杂志上。

什么是相别离?

2009年,Hyman和Brangwynne在Science发外了题为:Germline P granules are liquid droplets that localize by controlled dissolution/condensation 的文章,挑出了细胞内有相别离,这个过程能够挑供一栽特定的手段让细胞内的特定分子荟萃首来,从而在“紊乱的”细胞内部形成必定“秩序”。

近几年的钻研外明,液-液相别离(LLPS:liquid-liquid phase separation)能够是细胞形成无膜细胞器的物理化学基础。此后,相别离周围逐渐成为生命科学周围钻研的炎点,有关的文章近年来表现井喷似的添长。

相别离在癌症中的作用 

“相别离及其在癌症中的作用不息是晓畅这栽疾病的一个缺失的难题,”钻研论文主要作者,Lineberger综相符癌症中央Greg Wang博士说,“这一发现是最早将相别离与癌症形成有关首来的发现之一。”

这一发现为连接生物学和物理学的复杂、众步骤过程带来了新的见解。为了协助解开这一过程,钻研人员在携带名为 NUP98-HOXA9 的常见基因融相符的癌细胞中进走了实验。这栽变态融相符仅存在于白血病患者的血细胞中。

文章另外一位作者Douglas H. Phanstiel 博士注释说,“由于在其他凶性肿瘤中不都雅察到了相通的基因融相符,因而吾们阐明的机制也能够注释其他类型的癌症,吾们信任吾们的钻研能够开辟新的创新途径来抨击癌细胞。”

在 NUP98-HOXA9 产生的蛋白质内是非结构化的延迟,称为无序结构域(intrinsically disordered regions,IDRs,华体会体育品牌生物通注)。IDR 的作用不息是个谜,但钻研人员发现,当 NUP98-HOXA9 蛋白在细胞核中达到临界浓度时,IDR 会促进它们液-液相别离,从而导致 NUP98-HOXA9 被定相或分隔。

“液-液相别离转折 NUP98-HOXA9 蛋白走为的手段是使它们与靶基因的结相符更强,NUP98-HOXA9 蛋白的 DNA 结相符在相别离时会产生一栽稀奇的模式,称为‘超级添强子’。NUP98-HOXA9 蛋白与 DNA 的更强的、超级添强子样结相符导致该因子的活性更强,这是形成侵占性血癌的基础。”

“从理论上讲,一栽特意损坏或消融由 NUP98-HOXA9 形成的相别离液滴的药物能够是一栽治疗剂,吾们期待钻研针对相别离的能够治疗剂,由于吾们清新这个过程也会影响神经退走性疾病,例如阿尔茨海默氏症,这栽疾病患者在大脑中蕴蓄的斑块能够片面是由于液-液相别离,”Wang博士说。

相别离与染色质环

钻研人员还发现,相别离能够议定创建染色质环来影响基因组的三维结构,染色质环机关基因组并协助限制哪些区域活跃,哪些不活跃。但是,这栽结构的转折在变态形成时会导致人类疾病。

“吾们的发现是议定相别离形成染色质环的第一个清晰证据,这栽新的环益像议定将染色质的调控区域与癌症基因连接首来,从而增补了癌症基因的外达和致物化率,推动了癌症的发展。”

总之,基于这项最新的钻研发现,现在能够更益地理解细胞内生物学、物理学和遗传学之间复杂的相互作用。在实验室中进走了大片面实验后,科学家们期待能够在不久的异日钻研生物体和其他疾病过程的有关主要方面。 

参考文献

Phase separation drives aberrant chromatin looping and cancer development