新發(fā)現(xiàn)！非編碼DNA突變也可引發(fā)癌癥 | Nature子刊

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來源：生物探索

2018-04-08

基因與癌癥的關(guān)系遠(yuǎn)比人類已了解的更加復(fù)雜。近日，美國(guó)科學(xué)家在一項(xiàng)新研究中鑒定出了近200個(gè)在不同的癌癥中發(fā)揮作用的非編碼DNA突變。

圖片來源：Nature Genetics（doi:10.1038/s41588-018-0091-2）

在人類基因組中，有98%的信息是看似無用的“垃圾”，也就是“非編碼DNA”。而絕大多數(shù)與癌癥相關(guān)的基因突變都發(fā)生在基因組中的這些非編碼區(qū)。不過，科學(xué)家們一直還沒有弄清楚，究竟非編碼區(qū)DNA突變是如何影響腫瘤發(fā)展或生長(zhǎng)的。

4月2日，發(fā)表在Nature Genetics上題為“A global transcriptional network connecting noncoding mutations to changes in tumor gene expression”的研究中，來自加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）的科學(xué)家們鑒定出了近200個(gè)非編碼DNA中與癌癥相關(guān)的突變。每一個(gè)突變都有可能成為抗癌藥物的新靶點(diǎn)。

當(dāng)醫(yī)生和科學(xué)家提到“癌癥基因”時(shí)，他們通常談?wù)摰氖菐装賯€(gè)已知的基因。這些基因發(fā)生突變可能會(huì)導(dǎo)致其編碼的蛋白質(zhì)停止生產(chǎn)，也可能會(huì)導(dǎo)致故障蛋白的產(chǎn)生，從而幫助腫瘤形成和生長(zhǎng)。

然而，一個(gè)不可忽視的事實(shí)是，幾乎沒有癌癥患者攜帶相同的基因突變。因此，來自UCSD的Trey Ideker教授團(tuán)隊(duì)一直想弄清楚所有其他與癌癥相關(guān)的非編碼突變（non-coding mutations）。

Credit: CC0 Public Domain

先前，研究人員曾試圖在癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）中尋找答案。TCGA是美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的一個(gè)基因組信息數(shù)據(jù)庫，涵蓋了超過15000個(gè)人類腫瘤的信息，涉及多種癌癥類型。不過，基于TCGA，Ideker教授等只發(fā)現(xiàn)了一個(gè)似乎在癌癥中起作用的非編碼突變——TERT。

Ideker教授解釋道：“先前的嘗試中，我們并沒能將非編碼突變與癌細(xì)胞的行為進(jìn)行匹配。在這項(xiàng)新研究中，我們依然依靠了TCGA的數(shù)據(jù)，對(duì)930名癌癥患者的腫瘤樣本和正常組織樣本進(jìn)行了比較。不過，這一次，我們?cè)黾恿艘粋€(gè)步驟，即，尋找基因表達(dá)的變化。”

最終，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了近200個(gè)改變基因表達(dá)的非編碼突變，并在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試了其中的3個(gè)。他們?cè)诩?xì)胞中復(fù)制了這幾個(gè)非編碼突變，并觀察到由這些突變引發(fā)的基因表達(dá)變化。

論文的第一作者兼共同通訊作者Wei Zhang博士說：“一個(gè)突出的例子是，其中一個(gè)非編碼突變對(duì)名為DAAM1的基因產(chǎn)生了影響。DAAM1的激活使得腫瘤細(xì)胞更具侵襲性，并能更好地‘侵略’周圍組織。”

接下來，研究人員將嘗試結(jié)合“非編碼突變”和“編碼突變”，以確定一些癌癥是否存在特別的亞型，從而幫助實(shí)現(xiàn)癌癥的精準(zhǔn)診斷和治療。

參考資料：

Even DNA that doesn't encode genes can drive cancer

Cancer Can Be Driven by Noncoding DNA Mutations

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