廣州生物院發(fā)現(xiàn)腫瘤-睪丸基因能造成持久的染色體不穩(wěn)定現(xiàn)象
? ? ? ? ? 近日,中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員Alexander Strunnikov團隊在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上,發(fā)表了題為Ectopic expression of meiotic cohesion generates chromosome instability?in cancer cell line的研究論文。
癌癥中被激活的減數分裂相關基因可能與腫瘤發(fā)生時的染色體不穩(wěn)定性有關,而腫瘤-睪丸(Cancer-Testis,CT)蛋白的表達是一個易被忽視的表觀遺傳現(xiàn)象。有絲分裂和減數分裂時在染色體分離所必需的cohesin復合物蛋白中,生殖細胞的cohesin(mei-cohesin)蛋白亞基SMC1B、STAG3、REC8及RAD21L也在一些癌癥中表達。為闡明這些蛋白在癌癥基因組不穩(wěn)定性中的潛在作用,本研究采用了兩種方法:在正常靈長類動物睪丸組織中進行表觀基因組學研究;比較分析人類癌細胞和異位表達減數分裂cohensin蛋白復合物后的永生化細胞的差異。
科研人員對食蟹獼猴睪丸組織進行ChIP-on-ChEP-seq實驗,發(fā)現(xiàn)mei-cohesin亞基與生殖系染色體的結合存在重疊模式。它們在很大程度上與BORIS/CTCFL結合的位點相同,而不是體細胞cohesin相關的CTCF位點。研究在人體細胞系中重構兩種mei-cohesin復合物表明,它們能夠穩(wěn)定地結合染色體全基因組并影響體細胞基因的表達。雖然REC8復合物的異位誘導表達對細胞的有絲分裂影響有限,但RAD21L復合物的表達導致大量的染色體重組,從而致使DNA損傷、有絲分裂延遲、錯誤分離及多倍體現(xiàn)象。此外,大部分表達RAD21Lcohesin的細胞在長時間的阻滯期間仍能保持高活力,同時在去掉誘導劑后仍恢復增殖且伴有大量的染色體突變。
該研究為RAD21L1在腫瘤中的表達不足提供了合理解釋,并證明了CT基因或是體細胞和癌前細胞中染色體不穩(wěn)定和非多倍體現(xiàn)象的主要誘導因素。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃和廣東省等的支持。
人類細胞中RAD21L蛋白復合物異位表達的實驗結果及RAD21L在腫瘤中低表達的圖解模型
來源: 廣州生物醫(yī)藥與健康研究院


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