染色體“絕緣區(qū)域”的改變或?qū)⒓せ钪掳┗虻谋磉_(dá)

近日，刊登在Science上的一項研究報告中，來自懷特黑德研究所的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，名為“絕緣領(lǐng)域”（insulated neighborhoods）的環(huán)狀染色體結(jié)構(gòu)可以激活癌基因表達(dá)促進惡性腫瘤的生長。

研究者Richard Young表示，對癌基因錯誤調(diào)節(jié)的染色體結(jié)構(gòu)角色的理解或可幫助深入探索其對機體基因組結(jié)構(gòu)的影響，從而為改善人類健康和疾病進展提供幫助。此前研究者對人類基因組結(jié)構(gòu)進行了繪圖并且描述了健康細(xì)胞中基因組結(jié)構(gòu)對基因控制的影響，通過繪制基因組的3D構(gòu)象圖譜，研究者就在染色體絕緣區(qū)域中發(fā)現(xiàn)了控制細(xì)胞身份的關(guān)鍵基因，絕緣區(qū)域中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以通過錨定位點被蛋白質(zhì)CTCF所維持，而所有必要的基因調(diào)節(jié)，包括合適的激活或抑制性控制都是在這些附帶的絕緣區(qū)域中發(fā)生的。

同時研究者還發(fā)現(xiàn)，這些CTCG錨定位點在人類機體的多種不同細(xì)胞中都處于被維護的狀態(tài)，而且其在靈長類動物的基因組中還是高度保守的，這就強調(diào)了其對正常發(fā)育的重要性，一些廣泛的結(jié)構(gòu)保守性就可以幫助科學(xué)家們推測基因組構(gòu)象的破壞和疾病，比如癌癥之間的關(guān)聯(lián)。隨后研究者對50多種癌癥類型進行系統(tǒng)性的基因組分析揭示了影響CTCF錨定位點的基因突變，這些突變會引發(fā)絕緣區(qū)域界限的缺失，比如研究者在T細(xì)胞急性淋巴母細(xì)胞白血病、食道癌及肝癌中發(fā)現(xiàn)的絕緣區(qū)域的破壞。

Young說道，我們并不知道是否這些類型的突變會引發(fā)癌癥，如今我們有多種實例來解釋這些干擾打斷如何驅(qū)動致癌的發(fā)生。致癌機制并不僅僅存在于癌癥中，其對于科學(xué)家們鑒別驅(qū)動癌癥的基因也至關(guān)重要。在某些癌癥中，比如食管癌中，CTCF位點發(fā)生的zui頻繁的遺傳突變或許是相當(dāng)驚人的；此外研究者表示，他們已經(jīng)利用基因編輯的技術(shù)將CTCF錨定位點的剔除引入到非惡性的細(xì)胞中，這些突變將足以激活正常細(xì)胞中存在的癌基因的表達(dá)。

這項研究闡明了單一癌癥患者機體的基因組的圖譜結(jié)構(gòu)，對于改善癌癥的診斷及治療步驟將非常重要，如今科學(xué)家們將去深入研究理解基因組結(jié)構(gòu)中的微小干擾如何引發(fā)機體癌變，后期他們或許可以開發(fā)出新型的策略來有效診斷并且修復(fù)染色體絕緣區(qū)域的錯誤。