另一种Chia-PET提供了对前列腺癌的了解

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另一种Chia-PET提供了对前列腺癌的了解

西南大学的研究人员已经确定了由基因组小片段组成的巨大网络,这些小片段相互作用,并与促进前列腺癌的基因相互作用。他们的研究结果发表在6月22日的《临床研究杂志》上,可能会为治疗美国男性中除皮肤癌以外最常见的恶性肿瘤提供新方法。

过去几十年的研究表明,基因突变会引发并促进多种癌症的生长和扩散。然而,前列腺癌通常具有相对较少的这些突变,研究负责人Ram S. Mani博士解释说,他是UTSW病理和泌尿系的助理教授。

相反,前列腺癌是如何调节基因表达的——哪些基因是关闭的,哪些基因是开启的,以及在多大程度上——往往会出错。导致这种异常基因调控的原因一直是个谜。尽管之前的研究已经确定了整个基因组中与前列腺癌有关的DNA片段,但其中许多片段并非基因,因此它们的作用尚不清楚。

为了帮助回答这些问题,马尼和他的同事们把重点放在了基因增强子上,即帮助基因制造蛋白质的DNA短片段上。然而,马尼解释说,这并不是简单的每个基因目标的一比一的增强子比例。一个增强子可能针对多个基因,或者多个增强子可能针对一个基因。此外,在同一条染色体上,每一个增强子都可能离其基因目标有100万碱基对之遥——这一巨大的距离使得很难将增强子与其基因联系起来。

为了使增强子与前列腺癌的基因目标配对,Mani和他的团队使用了一种名为ChIA-PET的技术,即配对末端标签测序染色质相互作用分析的简称。这项技术绘制了整个基因组中特定蛋白质与DNA的关联。

研究人员使用ChIA-PET寻找一种被称为RNA聚合酶II的蛋白质靶向的DNA,寻找良性前列腺细胞和前列腺癌细胞之间的差异。RNA聚合酶II不仅与基因结合开始转录——细胞利用DNA指令生成RNA的过程——而且还能增强这些基因。“当这项技术识别一个基因时,它也同时识别所有针对该基因的增强子,”马尼说,他是德克萨斯大学西南医学院哈罗德·c·西蒙斯综合癌症中心的成员。

利用复杂的分析技术,科学家们挑选出了前列腺癌细胞特有的每一种复杂的相互作用,发现了大量的增强子集散点,这些增强子不仅与基因相互作用,而且相互作用。他们发现许多增强子与数十个其他增强子或基因相互作用。这些相互作用解释了前列腺癌几个关键基因的异常表达,如在许多亚型前列腺癌中过表达的雄激素受体基因和在许多癌症类型中发挥作用的致癌基因MYC。进一步的研究确定了前列腺癌增强子的一些“语法规则”,将基因和增强子分组到严格相互作用的簇中。

Mani指出,发现这些增强子及其基因的集散地,也有助于解释长期以来与前列腺癌有关的DNA短片段的谜团,这些短片段分散在整个基因组中。这项新的研究表明,这些成分中有许多是增强剂。

他补充说,操纵这些增强子和它们的基因目标之间的相互作用,最终可能被用作减缓或阻止前列腺癌扩散的一种策略,或者可能完全阻止它的发展。“这些发现为增强剂开辟了一个全新的领域,”他说,“这可能导致新的前列腺癌治疗。”