研究發現癌癥的起因
日期:2011-10-24 09:44:42
一項新的技術可以發現能誘導腫瘤的DNA的改變,這就讓科學家們對白血病、淋巴瘤和肉瘤發生的早期情況有了新的認識,有望幫助找到一種讓這些改變停止的方法。
這項新技術是由美國國家關節炎和肌肉骨骼及皮膚疾病研究所(NIAMS)、國家腫瘤研究所(NCI)和洛克菲勒大學的研究人員共同研究出來的。該技術的中心在于染色體的重新排列,即易位上。當一個染色體上的DNA片斷斷裂并與其它染色體上的DNA錯誤結合后就發生了易位。有時候這種易位是有益的,它可以讓免疫系統對許多微生物和病毒產生反應。但有時候易位也可以引起腫瘤。研究結果發表在30日出版的《細胞》雜志上。
在細胞分裂過程中,染色體為子細胞復制遺傳信息時就能發生易位。這一過程中的正常代謝產物或其它因素可以讓DNA斷裂。研究人員拉斐爾C•卡塞利亞斯說,“細胞中有一種特殊的酶,它的主要作用就是有效修復斷裂。但是,當這種酶錯誤地把斷裂DNA加入到不同的染色體上,細胞的遺傳信息就會發生改變。” 研究人員將這種現象比喻作兩個斷裂的句子錯誤地結合在一起。例如,“這個男孩完成了作業”和“狗去看獸醫”有可能變成“狗完成了作業”或“這個男孩去看獸醫。”當細胞獲得這種荒謬的信息后,它會變得不受約束,甚至發生癌變。
科學家們從上世紀60年代就已經知道,反復發生的易位在癌癥中起了關鍵作用,所不清楚的是這種遺傳上的異常情況是如何發生的。為了更好了解染色體易位的特點,研究人員開發了一個系統,可以觀察到沒有發生易位的正常細胞的情況。
這個系統可以將能識別和引起DNA受損序列的酶誘導進小鼠的細胞中,這樣就構建了一個某特定部位不斷發生斷裂的基因組。然后,研究人員采用聚合酶鏈反應技術(可以快速放大DNA序列)來檢查這些部位。這項技術使得研究人員在4億個B細胞中發現了18萬處染色體易位。
在這些大數據基礎上,科學家們可以觀察到易位的過程。他們發現,大多數易位發生在基因上,而不是基因的間隙中。他們還發現,多數易位是在活動的基因上發生,而且明顯是在基因的起始端,而不是中部或尾部。研究人員還注意到,一種導致B細胞DNA斷裂的特殊酶會在免疫反應過程中神奇地增加染色體的易位,這個特點可以解釋為什么我們發現95%的人類淋巴瘤和白血病會起始于B細胞。
卡塞利亞斯說,“這一發現可以讓我們認識腫瘤的起源,在不久的將來,有可能還會幫助我們預防癌癥的發生。”
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