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Nature破解百年爭論：基因抵抗沉默新機制
來源:生物通
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作者:admin
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發布時間: 2013-10-12
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來自哈佛干細胞研究所（HSCI）的研究人員破解了一個百年以來的爭論：DNA甲基化作用的出現是用于沉默基因表達，還是在甲基化出現前，基因就已經能通過其他方式被關閉了。
來自哈佛干細胞研究所（HSCI）的研究人員破解了一個百年以來的爭論：DNA甲基化作用的出現是用于沉默基因表達，還是在甲基化出現前，基因就已經能通過其他方式被關閉了。 生物通 www.ebiotrade.com
這一研究成果公布在10月9日的Nature雜志上。研究人員指出，甲基化實際上能強制關閉基因表達，而最新發現的一種新型非編碼RNA能特異性抑制DNA甲基化，從而啟動某些腫瘤抑制因子的表達，因此這項研究將有助于治療癌癥等疾病。
領導這一研究的是哈佛干細胞研究所資深研究員Daniel Tenen，其研究組今年還曾發表文章，在最具侵襲性的肝癌中鑒別出了一個已知調控胚胎干細胞自我更新的基因，由此開始積極地尋找能夠阻斷其活性的藥物。生物通 www.ebiotrade.com
促成細胞記憶的主要機制之一是將一種化學基團甲基團添加到DNA序列上，這一過程就稱之為甲基化作用。DNA甲基化會導致基因關閉。基因表達中的這些可以遺傳，但卻并不直接書寫在DNA序列上的改變就稱之為表觀遺傳。
在這篇文章中，Tenen和他的同事發現在DNA轉錄到RNA的過程中，基因會產生一種被研究人員命名為“附加編碼RNA（extracoding RNA，生物通譯）”的物質，這些少量RNA會停留在細胞核內，并結合上DNMT1，阻斷其甲基化能力，沉默基因。這種RNA的新功能將能被用作基因表達的開關，應用于臨床治療方面。生物通 www.ebiotrade.com
DNMT1也就是DNA甲基轉移酶1（DNA methyl transferase 1），是DNA甲基化過程中的一種關鍵酶，能以S-腺苷甲硫氨酸(SAM) 為甲基供體，將甲基轉移到特定的堿基上。
“我們這項研究證明了extracoding RNA能保護基因不進行甲基化作用，這雖然只是在一個基因中得到證實，但很可能是一種通用機制”，Tenen說，“當我們通過各種途徑關閉這種RNA時，基因就會進行甲基化。”生物通 www.ebiotrade.com
不過具有諷刺性意味的是，DNMT1長期以來被認為是一種DNA結合酶，因此這項研究發現它竟然能很好的與extracoding RNA結合，這令人感到驚訝，Tenen解釋說。
“如果把extracoding RNA加入到細胞中去，實際上就抑制了DNMT1維持基因甲基化模式的能力，并且會導致一種基因選擇性模式的去甲基化進程” ，Tenen說，“有趣的是癌癥和其他疾病的治療方法之一，就是利用去甲基化試劑，因此這項研究將有助于直接進行基因特異性甲基化治療。”生物通 www.ebiotrade.com
DNA甲基化往往與很多疾病中都有關，如在癌癥中，癌細胞的抑癌基因就通過DNA甲基化而被抑制。這項研究發現一種與急性骨髓性白血病，肺癌和其他類型癌癥都相關的抑癌基因CEBPA的RNA能夠結合上DNMT1，防止CEBPA 的甲基化。這提示研究人員引入這種RNA，也許就能夠選擇性的去甲基化某些基因，從而啟動腫瘤抑制因子的表達。
參與這項研究的還有博士后Annalisa Di Ruscio，實驗室工作人員Alexander Ebralidze等人。
這一研究成果公布在10月9日的Nature雜志上。研究人員指出，甲基化實際上能強制關閉基因表達，而最新發現的一種新型非編碼RNA能特異性抑制DNA甲基化，從而啟動某些腫瘤抑制因子的表達，因此這項研究將有助于治療癌癥等疾病。
領導這一研究的是哈佛干細胞研究所資深研究員Daniel Tenen，其研究組今年還曾發表文章，在最具侵襲性的肝癌中鑒別出了一個已知調控胚胎干細胞自我更新的基因，由此開始積極地尋找能夠阻斷其活性的藥物。生物通 www.ebiotrade.com
促成細胞記憶的主要機制之一是將一種化學基團甲基團添加到DNA序列上，這一過程就稱之為甲基化作用。DNA甲基化會導致基因關閉。基因表達中的這些可以遺傳，但卻并不直接書寫在DNA序列上的改變就稱之為表觀遺傳。
在這篇文章中，Tenen和他的同事發現在DNA轉錄到RNA的過程中，基因會產生一種被研究人員命名為“附加編碼RNA（extracoding RNA，生物通譯）”的物質，這些少量RNA會停留在細胞核內，并結合上DNMT1，阻斷其甲基化能力，沉默基因。這種RNA的新功能將能被用作基因表達的開關，應用于臨床治療方面。生物通 www.ebiotrade.com
DNMT1也就是DNA甲基轉移酶1（DNA methyl transferase 1），是DNA甲基化過程中的一種關鍵酶，能以S-腺苷甲硫氨酸(SAM) 為甲基供體，將甲基轉移到特定的堿基上。
“我們這項研究證明了extracoding RNA能保護基因不進行甲基化作用，這雖然只是在一個基因中得到證實，但很可能是一種通用機制”，Tenen說，“當我們通過各種途徑關閉這種RNA時，基因就會進行甲基化。”生物通 www.ebiotrade.com
不過具有諷刺性意味的是，DNMT1長期以來被認為是一種DNA結合酶，因此這項研究發現它竟然能很好的與extracoding RNA結合，這令人感到驚訝，Tenen解釋說。
“如果把extracoding RNA加入到細胞中去，實際上就抑制了DNMT1維持基因甲基化模式的能力，并且會導致一種基因選擇性模式的去甲基化進程” ，Tenen說，“有趣的是癌癥和其他疾病的治療方法之一，就是利用去甲基化試劑，因此這項研究將有助于直接進行基因特異性甲基化治療。”生物通 www.ebiotrade.com
DNA甲基化往往與很多疾病中都有關，如在癌癥中，癌細胞的抑癌基因就通過DNA甲基化而被抑制。這項研究發現一種與急性骨髓性白血病，肺癌和其他類型癌癥都相關的抑癌基因CEBPA的RNA能夠結合上DNMT1，防止CEBPA 的甲基化。這提示研究人員引入這種RNA，也許就能夠選擇性的去甲基化某些基因，從而啟動腫瘤抑制因子的表達。
參與這項研究的還有博士后Annalisa Di Ruscio，實驗室工作人員Alexander Ebralidze等人。