「甜甜圈形」環狀DNA:導致癌細胞更具侵襲性 不易治癒

2020-11-30 驅動之家

一項新研究發現，癌細胞的強大破壞力也許與其獨特的「甜甜圈形」DNA有關。部分癌細胞中的DNA並不像健康細胞那樣壓縮摺疊為線狀結構，而是摺疊為環狀結構，導致癌症更具侵襲性。

DNA不僅通過鹼基序列、還通過形狀傳遞信息。我們在生物課上學過，人類的大部分DNA都緊密摺疊在細胞核中一種名叫染色體的結構裡。幾乎所有細胞都含有23對染色體，而每個染色體中包含的DNA都緊緊纏繞在蛋白質骨架上，展開後的長度可達1.82米。在這一結構中，有些基因可以被特定分子「讀取」，從而將遺傳指令傳遞下去；有些基因則始終處於隱藏狀態，不會表達出來。這套機制受到精確調控，防止細胞傳遞錯誤的遺傳指令、導致細胞複製脫離正軌。

我們了解的所有遺傳知識都顯示，細胞內部的變化速度應當較為緩慢才對。但研究人員在幾年前發現，在一種名叫膠質母細胞瘤的腦癌中，腫瘤的變化速度似乎快得不合常理，其腫瘤細胞分化時，似乎增加了原癌基因（即將正常細胞轉化為癌細胞的基因）的表達。

研究發現，部分高倍表達的原癌基因會從染色體上脫離，然後附著到細胞內部的其它DNA片段上。近一半的人類癌症中都有這種「染色體外」DNA片段（英文簡稱ecDNA）作祟，但在健康細胞中卻鮮少發現它們的蹤影。

而在此次最新研究中，研究人員找到了ecDNA如此強勢的原因。利用成像技術與分子分析技術發現這些DNA片段呈環形包裹在蛋白質骨架上，類似於在細菌體內發現的環形DNA。相比於普通DNA，環狀DNA的結構相對更加開放，這樣一來，其包含的遺傳信息就會被更快地轉錄和表達出來，其中也包括原癌基因。因此，腫瘤細胞能夠迅速複製出大量原癌基因，還能輕鬆適應不斷變化的環境。

健康細胞在分裂成子細胞時，會遵循特定的DNA分配規律。但癌細胞分配ecDNA時則頗為隨機，有些子細胞甚至會在一次分裂中分配到多個原癌基因。

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#生科醫學#癌症

原文連結：新浪科技 責任編輯：雪花

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