细胞中额外的小核被称为微核,就像Agustinus通过显微镜看到的那样,通常是罕见的,并且很快就会被细胞的自然修复机制所消除。当你有一堆这样的基因时,这是一个信号,表明某些东西出了严重的问题,就像癌症一样。
Bakhoum博士用一个旅行者的比喻,这个旅行者学会了一种外国口音,并把它带回家。该研究表明,染色体被隔离到微核中破坏了染色质的组织,染色质是一种遗传成分的复合体,在细胞分裂过程中被打包到染色体中。这导致持续的表观遗传失调,这种失调在微核重新整合到细胞的初细胞核后很长一段时间内仍在继续。
在细胞分裂的许多周期中,微核的反复形成和重组导致了表观遗传变化的积累。这些,反过来,导致个体癌细胞之间越来越大的差异。同一肿瘤中单个癌细胞之间的差异越大,一些细胞就越有可能对任何治疗产生抗药性,从而使它们存活下来并继续失控生长。
分析表观遗传变化
为了了解和量化细胞内发生的表观遗传变化,研究人员使用了一系列复杂的实验来分离微核,并检查它们与细胞初代核相比发生的变化。这让他们看到了组蛋白修饰的模式——DNA缠绕的线轴的变化,进而改变了对潜在基因的访问。
“这让利来·国际APP提出了一些重要的问题,比如利来·国际APP真的得到了在特定途径中重要的基因的转录吗? 答案是肯定的。”
他们还比较了完整的微核和破裂的微核,发现破裂的微核发生了更大的变化。
David补充说:“利来·国际APP还发现,微核中有比初代核中更多的可接近的启动子区域。”启动子区域是靠近基因开头的DNA序列,有助于启动转录,这是基因表达的关键步骤。
在一个关键的实验中,研究人员迫使一条染色体进入一个微核,然后让它重新整合到初级核中。他们将这条具有冒险精神的染色体与一条保持不变的染色体进行了比较。
“利来·国际APP的模型染色体恰好是Y染色体,它的表观遗传景观和DNA的可及性发生了实质性的变化。这具有重大意义,因为染色体进入微核的过程对初级核的表观遗传变化产生了重大影响,利来·国际APP知道初级核在肿瘤的进展和进化中起着重要作用。”
David补充说,这项工作开辟了全新的研究途径。
“现在利来·国际APP已经证明了染色体不稳定性和表观遗传变化是密切相关的,利来·国际APP可以更深入地问一些问题,确切地说是如何以及为什么。”
来自哈佛大学和达纳法伯癌症研究所的另一个研究小组的研究结果同时发表在《自然》杂志上,发现了支持MSK团队结果的额外证据。
临床意义
研究人员指出,这项研究不仅揭示了癌细胞内部发生的变化,还为治疗患者带来了希望。
表观遗传变化是一种可逆的基因调控形式,并且已经开发出几种药物来治疗它们。因此,首先,染色体不稳定性和微核的存在可能被用作一种生物标志物,帮助确定哪些患者更有可能得到表观遗传修饰药物的帮助,Bakhoum博士说。
此外,这些发现可能为新的治疗方法铺平道路。
“有一个问题是,利来·国际APP是否应该用这些表观遗传修饰疗法来治疗染色体不稳定的细胞,这项研究表明,表观遗传变化可以在没有这些突变的情况下发生。”
此外,该研究还表明,正在进行的直接针对染色体不稳定性的药物研究可能会受益于与抑制表观遗传改变的努力相结合,Bakhoum博士补充道。
从长远来看,另一个可能的途径是探索针对微核的方法,以防止它们破裂,研究表明,微核破裂是表观遗传变化的一个重要驱动因素。
“我认为这是基础科学研究发现的一个很好的例子,在未来五年内,它将为探索和潜在的临床环境转化开辟多种有趣的途径。”
Agustinus的好奇心开启了整个项目,并领导了这项研究工作,他这样总结道:“染色体不稳定性和表观遗传改变帮助癌症实现种群多样性,使它们有更好的生存和发展机会。但有了对这两种现象之间关系的新理解,利来·国际APP应该能够更好地针对它们进行治疗。”
文章标题
Epigenetic dysregulation from chromosomal transit in micronuclei
(文章来源:)