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非编码DNA通过抑制DNA复制致癌

媒体:转化医学网  作者:Jevin
专业号:吴楚扶耒 2022/7/25 12:04:09

导读:DNA复制对于维持基因组稳定性至关重要。遗传证据表明,某些重复序列会损害复制,但潜在的机制定义不明确。研究人员使用从纯化的蛋白质组装的真核子重复体在体外重建单核苷酸,二核苷酸和三核苷酸重复序列的复制,结构易感的重复就足以损害复制。虽然模板放卷不受影响,但前导链合成受到抑制,导致分叉解耦。研究发现,非编码的DNA并不是无害的,它可能会导致癌症

研究人员用真核色素重复体重建了重复复制,并发现仅DNA就足以导致显著的前链停滞。因此,某些DNA序列是内源性复制应激的重要来源。非编码DNA可能会导致癌症,该研究发布于《Nature Communications》

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https://www.nature.com/articles/s41467-022-31657-x

研究背景

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以往研究发现,非编码或重复的DNA序列约占我们基因组的一半并且可能会破坏基因组的复制。

但直到现在,科学家们还没有了解其潜在的机制,或者它如何有助于癌症的发展。在这项新研究中,伦敦癌症研究所的科学家在试管中重建了DNA复制的整个过程,以便更全面地了解它。通过描述在复制过程中的DNA重复序列,以及它们如何能够完全抑制复制,从而增加了出现错误的风险,这可能是癌症的早期驱动因素。这些重要的知识可能会有助于研究出更好的药物和治疗方法。

研究人员认为,这项工作还可能有助于改善一些癌症的诊断和监测,例如肠癌。

研究发现

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科学家发现,当DNA复制机制遇到重复DNA序列时,它能够解开DNA双螺旋链,但有时无法复制相反的DNA链。这种错误可能导致DNA复制停止,导致复制机制以类似于DNA损伤诱导的方式崩溃。这些发现使科学家相信,重复的DNA序列可能会触发损伤反应信号,表明DNA复制中的错误已经发生,需要修复。

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众所周知,DNA损伤和随之而来的基因组不稳定会促进癌症的形成和进展,因此这项研究加强了非编码DNA与癌症之间的联系。

1960年代,ICR的科学家提供了第一个确凿的证据,证明DNA损伤是癌症的根本原因。在2000年代初,ICR研究人员随后表明,称为PARP抑制剂的药物可以在基因上靶向具有DNA修复突变的癌症。

研究意义

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研究人员表示:“如果要找到利用癌细胞基本弱点的治疗癌症的新方法,那么了解基因突变和不稳定性背后的机制至关重要。

研究对DNA复制的更好理解,以及它是如何出错的,可能会发现癌症治疗这种疾病的新方法。为什么细胞复制重复的DNA序列似乎比基因组的其他部分更难。研究表明,所谓的非编码DNA实际上在细胞中发挥着重要且潜在的破坏性作用,它会阻断DNA复制并可能会打开癌变的大

重复的DNA序列触发的反应与DNA损伤诱导的反应非常相似并可能导致癌症。而该研究从根本上促进了对癌症的理解,并有助于研究人员在未来提出新的治疗方法。

参考资料:

https://medicalxpress.com/news/2022-07-junk-dna-cancer.html

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