Дезоксирибонуклеиновая кислота или ДНК кодирует информацию не только по своей последовательности, но и по форме. Опираясь на предыдущую работу, ученые сообщили, что внехромосомная ДНК (экДНК) в форме круга была обнаружена в опухолевых клетках человека.
Полученные результаты опубликованы в Nature.
«Это смена парадигмы. Форма раковой экДНК отличается от нормальной ДНК, что имеет важные последствия, как для понимания биологии рака, так и для клинических целей», - говорит Пол С. Мишель, доктор медицинских наук, профессор Калифорнийского университета.
ДНК человека обычно образует длинные, извилистые двойные спирали генетического материала: примерно 3 миллиарда пар оснований, организованных в 23 пары хромосом, находятся в каждом ядре клетки, каждая из которых имеет в среднем всего шесть микрометров в диаметре.
У людей нормальная ДНК упаковывается в ядра клеток, плотно оборачиваясь вокруг тесно сгруппированных кластеров белковых комплексов, называемых гистоновыми октамерами.
Раковые клетки имеют некоторые общие черты с бактериями, которые содержат кольцевую ДНК. Чтобы исследовать, как функционирует экДНК, исследовательская группа разработала топографические круговые карты онкогенной внехромосомной ДНК. Они обнаружили, что при раке циркулярная экДНК дает больше точек доступа и мест, где генетическая информация может быть быстро транскрибирована и экспрессирована. Эта особенность позволяет опухолевым клеткам генерировать огромное количество стимулирующих рост онкогенов, быстрее развиваться и более активно реагировать на изменяющуюся среду и потенциальные угрозы.
Уникальная форма в раковых клетках человека совершенно не похожа на нормальную человеческую ДНК. Это проливает свет на трехмерную организацию расщепленного генома и эпигенома рака, что в настоящее время обеспечивает основу для понимания того, почему некоторые опухолевые клетки настолько агрессивны.
Результаты основаны на исследованиях, опубликованных в 2017 году, в которых сообщается, что короткие фрагменты кольцевой ДНК, кодирующие гены рака, встречаются гораздо чаще, чем считалось ранее. Их можно обнаружить почти в половине случаев рака у человека.
Считалось, что внехромосомная ДНК встречается редко, но исследователи обнаружили, что экДНК играет центральную роль в лекарственной устойчивости некоторых опухолей головного мозга, позволяя опухолям быстро изменять количество содержащихся в них онкогенов. Это открытие удивило ученых-биологов, которые долгое время уделяли больше внимания тому, какие гены способствуют развитию рака, а не их местонахождению и форме.
Последние данные подчеркивают, что раковые клетки имеют другой процесс наследования, который предполагает более быструю эволюцию и генетические изменения.
Для работы исследовательская группа использовала такие передовые технологии, как ультраструктурную электронную микроскопию, оптическое картирование на большие расстояния и вычислительный анализ последовательности всего генома.
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191120131347.htm
Комментарии
Пока комментариев нет
Новый комментарий