Cell：沉默的“垃圾”基因，可以阻止肿瘤的生长！
2017-12-15 佚名 肿瘤免疫细胞治疗资讯
在研究了人类基因组未被探索的区域之后，研究人员发现了一种新的非编码基因，它似乎在癌症的发展中起着重要作用。该基因位于基因组的一个区域，不包含制造蛋白质的指令。有一次，有人认为这个非编码区只是无关紧要的“垃圾”。然而，随着技术的进步，越来越多的基因被发现在这个“暗物质”中，这对健康和疾病都是重要的。在《细胞》杂志，科学家报告说，虽然新的基因并没有编码蛋白质，但它对癌细胞有“直接影响”，他们发现沉默可
在研究了人类基因组未被探索的区域之后，研究人员发现了一种新的非编码基因，它似乎在癌症的发展中起着重要作用。该基因位于基因组的一个区域，不包含制造蛋白质的指令。有一次，有人认为这个非编码区只是无关紧要的“垃圾”。然而，随着技术的进步，越来越多的基因被发现在这个“暗物质”中，这对健康和疾病都是重要的。在《细胞》杂志，科学家报告说，虽然新的基因并没有编码蛋白质，但它对癌细胞有“直接影响”，他们发现沉默可以阻止肿瘤的生长。
DNA和RNA，基因组和转录组：
人类基因组包含建立和维持细胞所需的所有指令。它携带着这一信息，在一个叫做DNA的长、弯曲、双链分子中，有20000 - 25000个基因。
DNA中包含的指令并不是直接从那里得到的。它首先被“转录”成一个被称为RNA的单链分子，它反映了DNA序列，并且所有在细胞中保存的转录本被称为细胞的“转录组”。因此，虽然基因组很少因细胞而异，但转录组的变化取决于细胞的类型。通过对RNA的分析，研究人员应该能够发现在不同的细胞中DNA的基因是如何和何时被开启和关闭的。例如，分析转录组可能会发现，一个未知的基因在癌细胞中高度表达，而不是在健康细胞中。这可能表明该基因对细胞生长很重要。
非编码基因不一定是“垃圾”：
转录组被保存在几种不同的RNA中。主要的信使RNA(mRNA)携带的是制造蛋白质的脚本或代码，这些蛋白质是在细胞中做大量工作的分子。非编码rna携带从DNA中转录而不是合成蛋白质的脚本。很长一段时间以来，人们都认为不含制造蛋白质指令的大部分基因组是垃圾DNA。这些所谓的非编码基因也被称为暗物质，因为人们对它们知之甚少。但随着测序技术的进步，科学家们发现，虽然基因组的暗物质可能不会最终产生蛋白质，但它确实产生了非编码rna，在健康和疾病的细胞生物学中发挥着重要作用。在过去的20年里，发现了许多新的非编码RNA，其中包括一种称为长非编码RNA的RNA(lncRNA)，它是一种有超过200个构建块或核苷酸的RNA链。
在新的研究报告中，研究人员描述了他们如何发现并描述了一个lncRNA，他们发现它们在斑马鱼、老鼠和人类身上都是一样的。这引起了他们的好奇心，因为在不同物种间发现这种“保守”的RNA是罕见的。这是否意味着它在细胞生物学中发挥了重要作用？他们将lncRNA命名为“睾丸相关的高度保守的长非编码RNA”(THOR)。资深研究作者、密歇根大学(Michigan Medicine)的病理学教授Arul Chinnaiyan说，他们决定把注意力集中在THOR身上，因为它似乎“被进化选择了重要的功能。”研究人员发现，高度保守的lncRNA对癌症的发展非常重要，沉默阻止了肿瘤的生长。
THOR在癌细胞中高度表达：
在之前的研究中，他们已经确定了数千种潜在的lncrna，这些潜在的lncrna在绘制暗物质的图景后可能会更有用。他们选择研究THOR有两个原因：第一，因为它是“进化高度保守的”，其次，因为它只在一种正常的成人组织中高度表达：睾丸。Chinnaiyan教授说，因为在斑马鱼和人类和老鼠身上，THOR是高度保守的，所以他们能够研究它在斑马鱼模型中的作用。但是，当他们进一步调查THOR时，他们发现它在某些癌症，特别是黑素瘤和肺癌中也有很高的表达，并且它在癌症的发展中起到了直接的作用。使用实验室培育的癌细胞表达THOR的实验表明，沉默该基因会减缓肿瘤的生长，而过度表达则会加速肿瘤的生长。而且，正常细胞缺乏THOR的正常发育，表明它只对癌细胞有影响。
沉默THOR“抑制细胞增殖”：
Chinnaiyan教授说，他们经历了“很多lncrna”，其中大多数没有显示出像THOR这样的清晰的功能。在进一步的实验中，研究小组发现，THOR与胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBPs)相互作用，后者被认为有助于保持rna的稳定。他们发现沉默的THOR阻止了IGFBPs的活动。Chinnaiyan教授说：“如果我们扰乱了THOR的功能，我们就会破坏稳定RNA的能力。”抑制细胞增殖。研究人员还发现，过度表达THOR会使细胞生长得更快。他们认为，THOR可能是抗癌药物的靶点，因为它不会干扰健康细胞。
“我们发现THOR是一个高度保守的lncRNA，这是令人兴奋的事实。”
原始出处：
Yasuyuki Hosono，et al.，Oncogenic Role of THOR， a Conserved Cancer/Testis Long Non-coding RNA.Cell.Vol. 171， Issue 7， p1559–1572.e20.
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