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復(fù)旦發(fā)現(xiàn)癌癥治療新思路:基因活性調(diào)控新機(jī)制

復(fù)旦發(fā)現(xiàn)癌癥治療新思路:基因活性調(diào)控新機(jī)制

2016-04-07 15:29:00

來源:新民網(wǎng)

  【新民晚報(bào)·新民網(wǎng)】復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院藍(lán)斐教授實(shí)驗(yàn)室和施揚(yáng)教授-石雨江教授實(shí)驗(yàn)室合作,在國際生物學(xué)研究領(lǐng)域的最前沿取得一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn):在癌細(xì)胞中,染色質(zhì)中的增強(qiáng)子失控會(huì)過度強(qiáng)化附近癌基因的活性,導(dǎo)致細(xì)胞異常甚至癌變。研究同時(shí)發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)在該區(qū)域的蛋白質(zhì)RACK7和去甲基化酶KDM5C可以限制此類增強(qiáng)子的活性,使基因表達(dá)保持在正常范圍,從而抑制癌變。

  這一研究發(fā)現(xiàn)相關(guān)論文發(fā)表在今天出版的Cell雜志上。Cell是全世界最權(quán)威的學(xué)術(shù)雜志之一,與Nature和Science齊名,在細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)以及分子生物學(xué)等領(lǐng)域的研究期刊中排名第一。

  癌癥產(chǎn)生的潛在原因有很多,除了發(fā)生在DNA序列上的堿基突變,還有很多DNA之外的因素。作為遺傳物質(zhì)載體的染色質(zhì)上還有另一種物質(zhì)——組蛋白,它纏繞著DNA鏈,支撐和保護(hù)著DNA。組蛋白在穩(wěn)固基因組的同時(shí),也調(diào)控著基因的表達(dá):通過改變相關(guān)因子的活性來改變DNA信號(hào)的釋放,控制遺傳數(shù)據(jù)庫的輸出,進(jìn)而調(diào)控生物體的外在性狀。

  藍(lán)斐教授研究團(tuán)隊(duì)和施揚(yáng)教授、石雨江教授研究團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn),就好比在組蛋白上為基因活性找到了一個(gè)調(diào)控“開關(guān)”。此次研究的對(duì)象——發(fā)生在組蛋白H3第4位賴氨酸(H3K4)上的甲基化,是用來標(biāo)記該區(qū)段DNA活性的。研究發(fā)現(xiàn),H3K4me3能發(fā)生在增強(qiáng)子區(qū),標(biāo)記著增強(qiáng)子的過度活化狀態(tài),并增強(qiáng)附近的癌基因活性和細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力,易造成癌變。研究組順藤摸瓜,找到了一種名為RACK7的蛋白質(zhì),它可以吸引名為KDM5C的組蛋白去甲基化酶,將原本的高甲基化狀態(tài)轉(zhuǎn)化成低甲基化狀態(tài),使周圍的基因表達(dá)保持在正常范圍,從而阻止細(xì)胞癌變。

  由于改變?cè)鰪?qiáng)子活性比改變基因序列更容易實(shí)現(xiàn),因此具備極大的應(yīng)用前景。本項(xiàng)發(fā)現(xiàn),不僅發(fā)現(xiàn)了表觀遺傳修飾對(duì)基因組信息進(jìn)行自我調(diào)節(jié)的新規(guī)律、提出了“增強(qiáng)子過度活化態(tài)”理論,更重要的是它潛在的醫(yī)療價(jià)值:很多癌癥病例中存在RACK7和KDM5C突變現(xiàn)象,無法對(duì)增強(qiáng)子活性進(jìn)行限制,使得本應(yīng)保持低活性的基因異常活化。如今增強(qiáng)子活性調(diào)控機(jī)制被揭示,不僅對(duì)癌癥發(fā)生提供了一種新的理論解釋,更可為癌癥的個(gè)性化治療提供新的藥物靶點(diǎn)和治療思路。(新民晚報(bào)記者 施捷)

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