該抑癌基因臨近的基因合成了這個(gè)反義RNA,。人類基因組中大多數(shù)基因都與鄰近的反義RNA有關(guān),,反義RNA可以與正義RNA的序列互補(bǔ),,因此它們可以相互結(jié)合,從而阻斷基因的表達(dá),。
該研究成果發(fā)表在2008年1月10日的《自然》(Nature)雜志上,。美國(guó)約翰霍普金斯的研究小組說(shuō),治療癌癥最關(guān)鍵的地方在于,,必須先找出抑癌基因?yàn)槭裁磿?huì)沉默,,是如何沉默的,以及在此基礎(chǔ)上找到化學(xué)方法將“關(guān)掉”的基因重新“打開(kāi)”,。
約翰霍普金斯大學(xué)分子醫(yī)學(xué)系的助理教授Hengmi Cui表示,,這是我們首次發(fā)現(xiàn),反義RNA通過(guò)表觀遺傳的變異來(lái)沉默抑癌基因,。表觀遺傳變異不改變DNA序列,,但發(fā)生了可遺傳的遺傳物質(zhì)變異,包括化學(xué)物質(zhì)結(jié)合到DNA上或改變細(xì)胞內(nèi)DNA壓縮程度,。
該研究小組表示,,在植物中發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象,但直至現(xiàn)在才首次在動(dòng)物中觀察到,。Cui說(shuō),,我們非常想知道,這個(gè)現(xiàn)象是否普遍存在于所有的抑癌基因,。
約翰霍普金斯大學(xué)Epigenetics Center的主任Andrew Feinberg說(shuō),,這個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果加深了我們對(duì)兩個(gè)重要生物學(xué)難題的理解,一是這些非編碼的RNA到底在細(xì)胞內(nèi)起什么作用,,二是抑癌基因是如何關(guān)掉的。從現(xiàn)在得到的結(jié)果看來(lái),,這些RNA的作用可能是沉默抑癌基因,。
研究人員用已知的鄰近反義RNA對(duì)計(jì)算機(jī)中的抑癌基因數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比研究,最終發(fā)現(xiàn)這些反義RNA與21個(gè)抑癌基因相匹配,。他們決定深入研究其中的一個(gè)——p15,。在幾個(gè)類型的人類癌癥中,包括黑素瘤,、神經(jīng)膠質(zhì)瘤,、肺癌、膀胱癌和60%以上的白血病,,p15基因都已缺失或被沉默,。
研究人員首先分析白血病細(xì)胞是否含有反義的p15。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在16個(gè)病人樣本中,,有11個(gè)的反義p15含量升高,,同時(shí)p15含量降低,。研究人員在其它實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)證實(shí),細(xì)胞中所含的反義RNA的量越多,,p15的量就可能越少,。這個(gè)有力的證據(jù)說(shuō)明,反義RNA在某種程度上減少了正常的正義RNA,。
研究小組發(fā)現(xiàn),,用化學(xué)的方法激活表達(dá)打開(kāi)p15的反義RNA,將會(huì)導(dǎo)致正義p15基因的關(guān)閉,。當(dāng)他們檢查細(xì)胞內(nèi)p15基因周圍的環(huán)境,,發(fā)現(xiàn)該處的DNA壓縮程度更高、包裝更緊密----這通常會(huì)關(guān)閉其中DNA所含的基因,。
Feinberg說(shuō),,由于某種原因,反義RNA的出現(xiàn),,會(huì)導(dǎo)致染色體的致密壓縮,,在p15基因周圍形成了異染色質(zhì),從而關(guān)閉了p15基因,。我們正在研究其它抑癌基因,,以找出這一切是如何發(fā)生的,以及這個(gè)現(xiàn)象是否普遍存在,。
Feinberg表示,,反義RNA的這些特性,可以用作特定類型癌癥的標(biāo)記,,也可以用作癌癥特異的藥物和療法的靶標(biāo),。
美國(guó)國(guó)家癌癥研究院的David Gius博士說(shuō),這項(xiàng)開(kāi)拓性的研究給我們一些非常好的線索來(lái)進(jìn)行未來(lái)的臨床研究,,以確定反義RNA能否用于癌癥的治療,。