癌細胞簡化自身基因組冗余序列以便快速增殖
核糖體DNA編碼核糖體的關鍵組分-核糖體RNA,對蛋白質翻譯和細胞增殖具有重要的作用。然而,核糖體DNA的拷貝數在人類基因組中是易變的,由于技術手段的限制,人們對哺乳動物細胞如何維持和控制核糖體DNA的拷貝數和穩定性所知甚少。本研究應用計算生物學和數字微滴式PCR(Droplet digital PCR)方法分析了正常和癌癥狀態下,人類和小鼠基因組中核糖體DNA的拷貝數和序列變異情況。發現人類癌癥基因組中核糖體DNA拷貝數出乎意料地顯著減少,并伴隨許多其他基因拷貝數的變異。此外,癌癥基因組的核糖體DNA序列也更易發生突變。 根據文獻證據的提示,研究團隊進一步探討了癌癥模型中mTOR(哺乳動物雷帕霉素靶蛋白,mammalian target of rapamycin)功能與核糖體DNA拷貝數減少的關系。發現Pten基因(mTOR信號通路的負調控因子)敲除的白血病小鼠模型中,癌癥造血干細胞早期就出現核糖體DNA拷貝數的減少,但其細胞增殖、核糖體RNA合成和蛋白翻譯水平等均顯著提高。說明核糖體DNA拷貝數丟失是mTOR通路過表達的癌癥的一種常見特征。這一研究結果提示,測定核糖體DNA拷貝數,可成為預測癌癥對DNA損傷藥物敏感性的一個簡單而有效的新指標。
中山大學
2021-04-13