癌細(xì)胞簡(jiǎn)化自身基因組冗余序列以便快速增殖
核糖體DNA編碼核糖體的關(guān)鍵組分-核糖體RNA,對(duì)蛋白質(zhì)翻譯和細(xì)胞增殖具有重要的作用。然而,核糖體DNA的拷貝數(shù)在人類基因組中是易變的,由于技術(shù)手段的限制,人們對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞如何維持和控制核糖體DNA的拷貝數(shù)和穩(wěn)定性所知甚少。本研究應(yīng)用計(jì)算生物學(xué)和數(shù)字微滴式PCR(Droplet digital PCR)方法分析了正常和癌癥狀態(tài)下,人類和小鼠基因組中核糖體DNA的拷貝數(shù)和序列變異情況。發(fā)現(xiàn)人類癌癥基因組中核糖體DNA拷貝數(shù)出乎意料地顯著減少,并伴隨許多其他基因拷貝數(shù)的變異。此外,癌癥基因組的核糖體DNA序列也更易發(fā)生突變。 根據(jù)文獻(xiàn)證據(jù)的提示,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步探討了癌癥模型中mTOR(哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白,mammalian target of rapamycin)功能與核糖體DNA拷貝數(shù)減少的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)Pten基因(mTOR信號(hào)通路的負(fù)調(diào)控因子)敲除的白血病小鼠模型中,癌癥造血干細(xì)胞早期就出現(xiàn)核糖體DNA拷貝數(shù)的減少,但其細(xì)胞增殖、核糖體RNA合成和蛋白翻譯水平等均顯著提高。說(shuō)明核糖體DNA拷貝數(shù)丟失是mTOR通路過(guò)表達(dá)的癌癥的一種常見特征。這一研究結(jié)果提示,測(cè)定核糖體DNA拷貝數(shù),可成為預(yù)測(cè)癌癥對(duì)DNA損傷藥物敏感性的一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的新指標(biāo)。
中山大學(xué)
2021-04-13