病理医生的个人博客

肿瘤警报分子:DDRNA 维持基因组的完整性

研究人员识别出RNA的新功能:维持基因组的完整性和稳定性。这一类RNA(新命名DDRNA)在激活分子警报系统中发挥关键作用,并在DNA受到外源或内源因子损伤时保护基因组,这一研究发表在《自然》Nature期刊上。

DDRNA维持基因组的完整性和稳定性

由于DNA损伤应答在衰老、肿瘤抑制和癌症治疗中的重要性,这一发现有助于加深对疾病机理的认识以及研发出特定的治疗方法。

几十年来,科学界一直认为RNA在功能上从属于DNA——遗传信息编码。此外,tRNA和rRNA参与蛋白质合成。短暂的遗传信使RNA将细胞核中基因组指令转运到细胞质,并指导蛋白质合成。近年来,随着对RNA参与众多细胞活动的认识,它的作用愈发让人不可小觑。

当基因组损伤时,DDRNA(一类非编码RNA)随即合成,它们来自于DNA损伤片段,执行分子警报的功能,最终让细胞侦查错误以及通过修复损伤解决问题。因此,基因组的完整性取决于DDRNA。DDRNA(DNA损伤应答RNA)取名于触发细胞DNA损伤反应的能力,而不只是一类新发现的RNA。

Fagagna 称:“迄今为止,尽管结构、序列和作用机制差异很大,但是所有的RNA基本上是相同的,它们从多个水平调控基因组的功能性构造和表达。DDRNA对基因组的保护造成其独特性,并拓展了DNA分子的多功能性,因此,该发现在重新认识RNA分子生物学上具有里程碑意义。

通过首次测通动植物基因组和转录谱(细胞内表达的所用RNA),新测序技术将有助于革新这一领域。DDRNA的发现要归因于这项先进的基因组技术,它能够识别少量RNA。

在米兰和横滨实验室,研究人员对细胞执行应激处理以使其产生DNA损伤,然后对基因组转录的所用RNA进行测序。

Carninci 称:“结果明确表明:短RNA分子在特定情况下从DNA损伤序列中转录出,这项研究有助于揭示非编码RNA的重要功能。由于这类RNA在功能上不被人所知,人们一度把其视为‘基因组的垃圾’。短RNA在基因组完整性上发挥重要作用,研究人员将进一步揭示,细胞依靠DDRNA去激活分子报警系统,并修复基因组。

DDRNA:阻碍肿瘤形成的关卡

DNA损伤应答(或DDR)是细胞触发的一种维持基因组完整性的反应:当检测出DNA断裂后,受损细胞将暂时中断生长和扩增,从而避免基因重组和突变,否则诱发肿瘤和细胞衰老。因此,该系统构成一个抑制癌变细胞生长的有效屏障。

该研究的第一作者Sofia 称:“对这些细胞分析后,我们认识到:当阻断这类特定的非编码RNA时,DNA损伤警报丧失,DDR机制无法激活,最终,肿瘤细胞进入增殖阶段。”

科学家确定了RNA新功能——介导细胞对DNA损伤的应答以及抑制肿瘤细胞生长。此外,这两方面,DNA损伤的积累和DDR的持续激活,都关联于细胞衰老和机体老化,而在该过程中,DDRNA或发挥关键作用。

衰老和癌变在许多方面上是一枚硬币的两个面。多年来,研究人员致力于研究这两个紧密相关的细胞状态以及它们与基因组完整性的联系。Fagagna称:“DDRNA打开一个全新的视角:DNA损伤相关的衰老过程以及转化、癌变的机制。我们将研究肿瘤中DDRNA合成机制改变后能否作用于肿瘤的形成和生长。”

来源:生物探索
分享到:更多 ()

评论 抢沙发

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址