癌症:一种突变，在3d中破坏基因的相互作用

在细胞内，DNA紧紧包裹在蛋白质周围，并被包裹在一种复杂的三维结构中，称为染色质。染色质不仅保护遗传物质不受损害，而且还通过在三维上调节基因的表达来组织整个基因组，将它们展开以呈现给细胞的基因表达机制，然后再将它们卷回来。

在三维染色质结构中，有一些特定的区域被称为拓扑关联域(TADs)。它们包含DNA序列(数千到数百万个DNA碱基)，它们之间存在物理相互作用，这表明基因在这些领域可能一起工作。TADs于2012年被发现，其功能尚未完全了解，但已知破坏TADs会破坏基因调控，这可能是一种机制癌症细胞用于改变基因表达。

现在，由EPFL的Elisa Oricchio领导的科学家与UNIL的Giovanni Ciriello合作，发现了一种特定基因的突变导致了TADs内部的修饰相互作用。该基因被称为EZH2，通常参与抑制基因转录——基因表达的第一步。事实上，EZH2突变在肿瘤的发生中起着关键作用，并可作为诊断几种癌症的标记物。

科学家们研究了EZH2的功能获得性突变。这些类型的突变加剧了基因的功能并有所帮助肿瘤细胞生长。在这里，研究人员发现EZH2并不是在整个基因组中随机发挥作用，而是优先在特定的TADs中发挥作用。

突变的EZH2关闭了整个结构域，关闭了通常抑制肿瘤的基因。在他们的研究中，多个基因的缺失协同加速了肿瘤的发展。当研究人员用一种药物抑制突变的EZH2时，所有的功能都恢复了。

这项研究首次表明，突变的EZH2影响的不是单个基因，而是整个染色质结构域，改变了这些结构域中包含的肿瘤抑制基因的相互作用和表达。Elisa Oricchio说:“这项研究强调了考虑细胞核中基因组的三维组织的重要性，以更好地理解癌细胞中的突变如何利用这种组织来支持肿瘤生长。”“阻断EZH2致癌活性的药物抑制剂目前正在临床试验中，这项研究进一步揭示了它们的治疗潜力。”

这项研究发表在自然遗传学．

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