近日,一篇發表在國際雜誌Nature上的研究報告中,來自普林斯頓大學等機構的科學家們通過研究完成了首個人類基因組癌症相關組蛋白突變的全麵分析,包括具體的生化和細胞特征分析等;幹擾核小體重塑的組蛋白突變或會促進多種人類癌症的發生和進展。在人類基因組中,DNA被包裹在由8種組蛋白組成的盤狀結構中,其每一種都會形成核小體;重複的核小體單位會組成染色質,而染色質是一種結構化和具有動態特性的遺傳信息倉庫。
近日,一篇發表在國際雜誌Nature上的研究報告中,來自普林斯頓大學等機構的科學家們通過研究完成了首個人類基因組癌症相關組蛋白突變的全麵分析,包括具體的生化和細胞特征分析等;幹擾核小體重塑的組蛋白突變或會促進多種人類癌症的發生和進展。在人類基因組中,DNA被包裹在由8種組蛋白組成的盤狀結構中,其每一種都會形成核小體;重複的核小體單位會組成染色質,而染色質是一種結構化和具有動態特性的遺傳信息倉庫。
這項研究中,研究人員想通過研究理解細胞中染色質控製遺傳過程的分子機製以及這些過程的破壞如何引起疾病的發生。研究者Michelle Mitchener說道,基於此前研究我們發現,組蛋白的多種不同突變與不同的癌症以及不同階段的癌症都有一定的相關性;此前的研究是關於突變在染色質中位置的概述,其更多的是關於科學家們在數據挖掘方麵的努力。而本文研究重點是闡明這些突變在功能上和生化上到底能發揮怎樣的作用,如果其會導致癌症,那麼其中具體的分子機製是怎樣的?科學家們又能從結構和生化層麵上闡明其具體的作用機製嗎?
文章中,研究人員開發出了新型工具來調查這些“癌組蛋白”(oncohistones),他們創建了兩種包含高度相關組蛋白突變的實驗文庫從而來描述其所產生的生物學效應。這兩種文庫或能在未來研究計劃中幫助科學家們更快速且有效地調查這些生化過程。研究人員觀察了組蛋白核心本身的突變以了解其是否以及如何影響機體的疾病狀態。
研究者John Bagert說道,我們在所有四種組蛋白的核心中發現了突變,而且其似乎完全不同於此前所識別的組蛋白突變。這些突變會影響核小體自身的實際結構,在某些情況下似乎會變得不太穩定。這些似乎是研究染色質的科學家們一直思考的基本過程,但他們此前從未以這種方式與癌症聯係起來。因此研究人員認為,影響染色質重塑的突變或會促進人類疾病以及癌症的發生,如今他們已經確定了會導致問題的位點和位點突變。
核小體結構中突變影響最顯著的三大位點主要包括:DNA組蛋白的相互作用;稱之為酸性補丁貼片的特定結合位點;以及在折疊核小體結構中影響其穩定性的結構界麵,多個突變會聚集到這些位點,從而就能提供其作為疾病發生熱點的可能性。研究人員強調,其中一些突變在疾病周期的早期就已經出現了,其是否具有貢獻性是癌症研究中科學家們麵臨的最緊迫的問題之一。
研究人員確實觀察到了一些突變很早就已經出現了,那麼到底在什麼階段,目前他們還並不清楚,但讓研究者欣慰的是他們已經開始研究這些突變的作用了,而且還確定了一些應該值得深入研究的位點。後期他們仍將繼續深入研究闡明多種人類癌症中組蛋白突變的藍圖及特性。
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