一种抗癌药物是如何解开导致安格尔曼和普瑞德威利综合征的染色体上的结的
UC Davis研究人员已经确定了癌症化疗剂的基因组在癌症化疗剂上的作用和“取消沉默”导致天使综合征,一种罕见的神经发育障碍,其特征是严重的智力残疾,癫痫发作,电机障碍和笑微笑。
代理商,Topotecan是一种拓扑异构酶抑制剂,一类药物的一部分,即在早期的研究中被发现是非沉默的,暗示它可能是治疗的条件,其影响约为25,000,或大约全世界150,000人。但它是如何尚未知道的。
拓扑替康主要用于治疗转移性癌症,包括卵巢癌,宫颈癌和小细胞肺癌,通过防止细胞分裂并导致死亡。
这项研究今天在网上发表美国国家科学院院刊(PNA)发现该药物稳定在GeNe15Q11-Q13的UBE3A区域中形成称为“R环”的RNA-DNA杂交物的RNA的形成。基因涉及其他神经发育障碍包括自闭症。大约1%的自闭症病例与15Q11-Q13或“DUP15Q”的重复相关联,这些儿童过于快递UBE3A。
“现在我们有一个提议的药物对疾病的分子机制,所以我们可以理解它是如何工作的,并开始开发治疗调整,“主要研究作者说韦斯顿鲍威尔,三年级医学生在医师科学家在加州大学戴维斯分校医学院的培训项目。
安格尔曼综合征是由母体遗传的Ube3a基因15q11-q13位点缺失引起的,该基因在大脑神经元中表达。失去遗传自父亲的同一染色体区域会导致另一种神经发育疾病,普瑞德-威利综合征,其最著名的特点是强迫症患者的行为和无法满足的胃口,如果不加以控制,可能会导致病态肥胖。
DNA就像扭绳,鲍威尔解释说,随着酶聚合酶在绳索的一个螺纹下行驶以产生DNA链的RNA拷贝。通常,RNA留下DNA,但有时RNA代替粘在一块DNA中,并形成'R环'。这些杂交的DNA-RNA回路产生张力,防止DNA具有允许其形成其螺旋螺旋或扭绳形状的特征柔韧性。R-LOPS本身是一个相对近最近的发现,研究人员刚刚开始了解它们的功能。
研究人员说,虽然Topotecan的影响是重要的,未来的调查将如何确定药物如何以及可及是否有针对帝国综合征的治疗申请。
“Topotecan在基因组中有一定的效果,”鲍威尔说。“它确实的事情是防止细胞分裂。这就是为什么它是癌症药物。如果你想对待孩子,这也是一个问题,因为它杀死了分界细胞。”
Powell说,还需要进一步的调查来确定药物是否可以调整以消除全球效应,只治疗目标区域。
该研究的资深作者Janine LaSalle是微生物学和免疫学教授,也是加州大学戴维斯分校思维研究所的研究员,她说,该研究强调了表观遗传学在理解罕见和常见的神经发育障碍方面的重要性。
“是什么决定了你是否有PRADER-WILLI综合征或angelman综合征是是否缺失母体或父亲基因,”Lasalle说。“这些是涉及父母印记的经典教科书表观障碍。这不仅仅是关于染色体,而是它是在我们的研究中,我们展示了在PRADER内的活性父系染色体上形成的R-LOPS-Willi Region规范了母体染色体上的Angelman Gene,Ube3a的印记。
“表观遗传学是由环境在遗传密码之上叠加的层次。在这两种疾病的烙印遗传的例子中,染色体是通过卵子还是精子移动的环境。但环境影响,如饮食和接触污染物,也会影响表观遗传层次,并在自闭症等更常见疾病中变得越来越重要。”
Lasalle表示,该发现也很重要,因为疾病是由常见的自闭症谱系疾病的常见染色体基因座引起的。她在非人类女孩和人民中说,15 Q的重排正在增加。她的实验室最近发现了人类后期大脑中的多氯联苯(PCB)水平和15Q重排之间的关联。未来的调查将审查当前持久性有机污染物的作用,例如聚溴二苯醚(PBDE),这可能在促进该地区的染色体重排和表观遗传学改变方面具有作用。
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