研究发现,非编码基因的突变可能在调节癌症方面发挥重要作用

一项新的研究表明,从似乎不编码任何东西的基因转录的RNA可能在调节癌症中发挥重要作用。

许多这些非编码的RNA片段在已知癌症旁边该研究发现。了解它们是如何与这些癌症基因相互作用的,可以为了解癌症行为和治疗癌症开辟新的途径。

由伊利诺伊州伊利诺伊州大学普拉斯坦普拉斯坦主导,研究人员发现了一定的癌症肿瘤抑制基因需要从其相对的DNA链转录的RNA以发挥作用。他们在期刊上发表了他们的工作Plos Genetics.

当表达基因时,将两条DNA解压缩和其中一个链转录成RNA。然后将RNA从细胞核中行进到蛋白中。然而,仅将RNA链的一小部分翻译成蛋白质。其余的,被称为非编码的RNA,曾经被认为是“垃圾”,但现在已知在细胞中发挥几种作用,例如调节蛋白质代码的基因的表达。

“我们知道乳腺癌中的许多突变恰恰在基因组的非编码区域上,“普拉桑那。”如果这些突变因癌症有助于癌症,但没有编码蛋白质,他们在做什么?“

首先,研究人员分析了一种被称为乳腺癌的细胞中的RNA表达以及健康的乳腺细胞。他们发现细胞表达超过1800种长非编码rna的方式存在显著差异。其中大约500个基因是从已知的蛋白质编码基因的相反DNA链上转录的。这种rna被称为“反义”,因为它们是从位于编码或“义”DNA片段对面的链上转录而来。

“几种反义RNA与邻居蛋白质编码基因表现出相关性。在这些蛋白质编码基因中,有几种与肿瘤进展中具有已知功能的癌症相关基因,”本文第一个作者Mahdieh Jadaliha表示,最近的毕业生来自Prasanth的小组。“这些癌症基因与其反义RNA之间的相关性可以是通过调节这些癌症相关基因的表达,RNA在癌症进展中可能在癌症进展中起作用。”

研究人员将反义RNA聚焦到一个良好的肿瘤抑制基因,称为PDCD4,其在三阴性乳腺癌细胞中不知致使。他们想知道他们在乳腺癌细胞中看到的PDCD4反义RNA的水平降低可能有助于PDCD4基因失活。

在研究PDCD4 RNA及其反义对应物的分子机制时,他们发现两者对正常乳腺细胞中PDCD4基因的功能都至关重要。

Prasanth说:“我们注意到,PDCD4反义RNA通过与蛋白质编码的PDCD4 RNA结合并保护它不被细胞降解,从而使其稳定。”

在没有反义RNA的情况下,PDCD4 RNA在被翻译成蛋白质之前就被降解了。该基因不能发挥其阻止癌细胞增殖的作用。

研究小组发现,当PDCD4反义在癌细胞培养中恢复后,细胞的生长受到抑制,它们更不容易迁移和扩散。

“这表明,在PDCD4肿瘤抑制活性较低的患者中,我们有可能通过激活PDCD4反义RNA来增加其活性。理论上,我们应该能够增强肿瘤抑制因子在癌细胞中的表达,”Prasanth说。

研究人员说,PDCD4的例子表明,基因的突变似乎是非编码的,可以帮助填补了解癌症机制的空白,以及基因表达如何在细胞中被调节。Prasanth的小组成员计划研究更多他们认为可能在三阴性乳腺癌中发挥作用的反义rna。他们还计划继续在动物模型中研究PDCD4及其反义RNA。

“这是一个大拼图的一部分,”普拉桑那州说。“我们看到了500种不同的反义RNA正在解除管制。其中30或40个似乎与已确定的抑癌基因和致癌基因反义。但是另外的460人呢?通过了解它们的功能,我们可能能够识别新的致癌基因或肿瘤抑制的新机制。这是一个未知的领域,既充满挑战又令人兴奋。”


进一步探索

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更多信息:Mahdieh Jadaliha等。通过促进肿瘤抑制基因mRNA稳定性,自然反义LNCRNA对乳腺癌进展进行控制,Plos Genetics.(2018)。DOI:10.1371 / journal.pgen1007802
引用:非编码基因的突变可能在调节癌症中发挥重要作用,研究发现(2019年3月13日)从HTTPS://medicalXpress.com/news/2019-03-mutations-noncoding-genes-big- roly检索到2021年2月24日。HTML.
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