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惊喜!Cell:沉默“垃圾”基因,阻止肿瘤生长

2017/12/18 来源:生物探索
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导读
近日,密歇根大学的科学家们发现,一种全新的长非编码RNA,在肿瘤中发挥着直接作用。这一原本被认为没有功能的“暗物质”,被发现在癌细胞中过度表达。当沉默它时,肿瘤生长会受到抑制。


12月14日,《Cell》期刊最新发表一篇题为“Oncogenic Role of THOR, a Conserved Cancer/Testis Long Non-coding RNA”的文章揭示了一个长非编码RNA——THOR,虽然不编码蛋白质,但是却对癌细胞有“直接影响”。科学家们最新发现,沉默THOR,可以阻止肿瘤扩增。

“垃圾”DNA

人类基因组约含有超30亿个DNA碱基对,组成约2-2.5万个基因,只占据不到2%的基因组序列,剩余的近99%的DNA都位于非编码区,曾被认为是“垃圾序列”(没有实际作用),被称为基因组中的“暗物质”(因为了解甚少)。

近年来,随着基因测序技术的发展,越来越多的“垃圾”DNA被证实并不“垃圾”。科学家们发现,这些非编码基因虽然不表达蛋白质,但是会生成非编码RNA——含有丰富的信息,具有重要的生物学功能,包括一系列由超200个核苷酸构成的长非编码RNA(lncRNA)

找到高度保守的“暗物质”

在最新的研究中,科学家们发现了一个长非编码RNA,且证实它在斑马鱼、小鼠和人类中都是一样的。考虑到在不同物种间发现“保守”的RNA很罕见,研究团队猜测:它在进化过程中发挥着某种重要的作用。

研究人员将这一非编码RNA命名为“Testis-associated Highly-conserved Oncogenic long non-coding RNA”(THOR)。

THOR在癌细胞中高度表达

文章作者、密歇根大学的病理学教授Arul Chinnaiyan曾带领团队筛选了数千种潜在的lncRNAs,试图绘制暗物质的图景。最终他们选定THOR有两个原因:首先,THOR高度保守;其次,THOR在睾丸组织中高度表达。

而且,在包括黑色素瘤、肺癌在内的一些癌症中,THOR表达量异常高。当沉默该基因后,肿瘤生长速度会减缓。对于健康细胞而言,缺乏THOR并不会受影响。这意味着,THOR只对癌细胞有影响。

沉默THOR,抑制细胞增殖

在进一步的试验中,研究团队发现,THOR与胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBPs)相互作用,后者被认为有助于维持RNA稳定。当沉默THOR后,IGFBPs活性会被抑制。这意味着,如果扰乱THOR,RNA稳定性会受到威胁,进而抑制细胞增殖。当THOR过度表达,细胞生长速度会加快。

研究人员认为,THOR有望成为抗癌药物的新靶点,因为它们不会影响健康细胞。

参考资料:

Silencing 'junk' gene could halt tumor growth

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