网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

染色体碎裂驱动癌基因扩增

0
分享至

撰文 | 漓

2019年,BioArt曾解读Nature Reviews Cancer上的一篇观点文章(这篇观点文章是3月发表),讲述了染色体外DNA的(Extrachromosomal DNA,ecDNA)过去和未来(详见BioArt报道:特别推荐丨环状DNA的过去和未来),详细介绍了癌基因在ecDNA上扩增的重新发现的过程,强调ecDNA在肿瘤发病机制和加速癌症进化中的重要性。然而ecDNA的结构如何呢?同年11月21日,美国加州大学圣迭戈分校的Paul Mischel教授团队(注:Mischel正是Nature Reviews Cancer的通讯作者之一另外在2017年,Mischel团队曾发表一篇Nature文章揭示了染色体外癌基因扩增与肿瘤的关系)发表了Nature文章对ecDNA进行了详细解析,利用各种技术手段证明了ecDNA的存在形式是—环状,即ecDNA变成了eccDNA(详见BioArt报道:Nature亮点 | 吴思涵等首次解析肿瘤染色体外DNA的环状结构与功能)。功能上,eccDNA在癌症中扮演了重要的角色,尤其是原癌基因(详见BioArt报道:Nat Genet 丨ecDNA:在癌症基因组图谱上画出浓墨重彩的一笔);来源上,eccDNA不仅来自于染色体,甚至可以整回到染色体中(详见BioArt报道:再一篇!Nat Genetics报道染色体外环状DNA新功能:驱动神经母细胞瘤基因组重排),那么,还有一个问题,eccDNA是否有序列或位置特异性,表观遗传学领域大佬哈佛医学院张毅教授于今年10月20日在Nature上给出了否定的回答,并提到eccDNA可能是基因组DNA随机断裂产生片段的环化产物(详见BioArt报道:专家点评Nature | 突破!张毅团队揭秘染色体之外环状DNA的前世今生)。

再回到癌症,基因扩增对于癌症的发展“功不可没”,其扩增可以分为染色体外扩增(如双微体,double minutes,DM)和染色体内扩增(如均匀染色区,homogeneously staining regions,HSR)。除了DM和HSR,还有一种是巨型标记染色体(giant marker chromosomes)或者新染色体(neochromosomes)。这些概念也说明了癌症基因扩增中演化的复杂性。尽管扩增演化中的部分形式的机制已经相对比较明确了,比如串联重复等,但大部分还是不甚清楚。

2021年11月15日,德国科隆大学儿童医院Matthias FischerNature Genetics上发表了文章Chromothripsis followed by circular recombination drives oncogene amplification in human cancer,利用小儿神经母细胞瘤的全基因组测序发现一种新型扩增,并命名为“地震扩增”(seismic amplification,注:这一术语原本属于地质学或者地震相关学科),这一扩增的特点为多重重排和不连续的拷贝数,并且在38种不同类型肿瘤的发生率为9.9%(在38种不同类型肿瘤共计2756例病人中,出现例数为274,占9.9%)。机制上,地震扩增起始于染色体碎裂,产生染色体外环状DNA,之后是环状重组,由此导致原癌基因拷贝数增加、表达升高,从而促进癌症的发生。

首先,研究人员检测了79例神经母细胞瘤样本的全基因组数据,对其基因扩增进行了详细分析,并将经历过14次及以上内部重排的扩增子定义为“地震扩增”。根据这一定义,神经母细胞瘤中228个扩增子中有20个属于“地震扩增”,并且影响了79例样本中的19例。其热点区域主要有两个,2p24(内部有MYCN)和12q13/12q15(内部有CDK4和MDM2)。除了神经母细胞瘤,研究人员进一步分析了TCGA上37种不同类型癌症的2677个肿瘤样本,对其“地震扩增”进行了描述。

由于染色体碎裂可产生大规模的基因重组,研究人员比对了染色体碎裂和“地震扩增”的区域,发现77.6%的地震扩增子与染色体碎裂区域至少部分重合,其中34.9%是完全重合。同时研究人员排除了断裂—愈合—染色体桥循环(breakage-fusion-bridge cycles)是地震扩增起始事件的可能性。

之后,研究人员对重排和扩增事件进行了分析,描述了“地震扩增”的过程模型:1)一个或多个染色体区域发生染色体碎裂;2)将随机片段整合为环状DNA;3)发生环状重组事件(这些环状重组事件与肿瘤细胞高频突变有关);4)扩增区域或保留在双微体中、或以均匀染色区形式整合进染色体中、或形成新染色体。重要的是,“地震扩增”在肿瘤细胞中是稳定的,而非变化的。

总之,该研究定义了一种复杂的基因扩增形式——“地震突变”,并描述了其扩增过程,为理解癌症基因组演化包括染色体外环状DNA提供了新的解读。

原文链接:

https://doi.org/10.1038/s41588-021-00951-7

制版人:十一

转载须知

【原创文章】BioArt原创文章,欢迎个人转发分享,未经允许禁止转载,所刊登的所有作品的著作权均为BioArt所拥有。BioArt保留所有法定权利,违者必究。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
韦世豪分享朱辰杰搞怪图,后者回应:哥,最后一张照片真的珍惜吗

韦世豪分享朱辰杰搞怪图,后者回应:哥,最后一张照片真的珍惜吗

直播吧
2024-03-28 13:36:22
福耀科技大学硬件不俗,连食堂椅子都是实木的,张雪峰却另有锐评

福耀科技大学硬件不俗,连食堂椅子都是实木的,张雪峰却另有锐评

非娱勿扰
2024-03-28 13:41:05
TVB玩大了,内地绝对不敢这么拍

TVB玩大了,内地绝对不敢这么拍

港叔
2024-03-28 10:43:03
疯狂!三个城市,三个地王!

疯狂!三个城市,三个地王!

城市财经
2024-03-28 12:04:25
闹大了!徐亮一句话就把颜骏凌送上热搜!球迷:好人都让你当了?

闹大了!徐亮一句话就把颜骏凌送上热搜!球迷:好人都让你当了?

元爸体育
2024-03-28 09:42:02
半岛电视台曝光视频:以色列士兵射杀手无寸铁巴勒斯坦人 用推土机掩埋尸体

半岛电视台曝光视频:以色列士兵射杀手无寸铁巴勒斯坦人 用推土机掩埋尸体

环球网资讯
2024-03-28 10:34:16
2015年8月21日,汪东兴因病在北京逝世。

2015年8月21日,汪东兴因病在北京逝世。

海梦游者
2024-03-26 17:25:47
专家提醒:这2种“坚果”坚决不能吃,既无营养又伤身体!

专家提醒:这2种“坚果”坚决不能吃,既无营养又伤身体!

美食手记本
2024-03-28 10:40:38
《浪姐5》继美国女星退赛后,又一个女星宣布退出,原因疑似曝光

《浪姐5》继美国女星退赛后,又一个女星宣布退出,原因疑似曝光

岚仔小弟
2024-03-28 01:52:04
追梦赛后对库里晚安?勇迷:MD我要是库里就给追梦一拳

追梦赛后对库里晚安?勇迷:MD我要是库里就给追梦一拳

直播吧
2024-03-28 18:01:36
“老虎”突然被拿下后,贵州省委:坚决拥护党中央决定

“老虎”突然被拿下后,贵州省委:坚决拥护党中央决定

政知新媒体
2024-03-28 12:20:36
李铁案新进展!刑期或创足坛纪录,近况遭曝光,忏悔痛哭为时已晚

李铁案新进展!刑期或创足坛纪录,近况遭曝光,忏悔痛哭为时已晚

体坛春秋
2024-03-28 02:34:42
南通市民政局回应禁止制售殡葬用品:我们强调禁止制造销售,没提禁止使用,商家:禁售纸钱若实施,大批人将失业

南通市民政局回应禁止制售殡葬用品:我们强调禁止制造销售,没提禁止使用,商家:禁售纸钱若实施,大批人将失业

纵相新闻
2024-03-27 18:05:24
勇气可嘉,四川一中学家长硬扛老师与家委:我不买,这是道德绑架

勇气可嘉,四川一中学家长硬扛老师与家委:我不买,这是道德绑架

东东趣谈
2024-03-28 15:03:52
3-0!孙颖莎复仇平野,日本奥运名将1轮游,统治力拉满令对手绝望

3-0!孙颖莎复仇平野,日本奥运名将1轮游,统治力拉满令对手绝望

环太平洋老正太
2024-03-28 14:50:14
焕新上线!成都蓉城主场凤凰山修剪成为阴阳魔方草坪

焕新上线!成都蓉城主场凤凰山修剪成为阴阳魔方草坪

懂球帝
2024-03-28 16:16:19
印度仿制痛风药疑遭保健品山寨续:全网下架后仍被引流至微信私售

印度仿制痛风药疑遭保健品山寨续:全网下架后仍被引流至微信私售

澎湃新闻
2024-03-27 15:44:30
官方:未来三年内,K1联赛到K7联赛将全面实行升降级制度

官方:未来三年内,K1联赛到K7联赛将全面实行升降级制度

直播吧
2024-03-28 15:12:29
扎哈罗娃凌乱了!只有乌克兰不谴责莫斯科恐袭事件

扎哈罗娃凌乱了!只有乌克兰不谴责莫斯科恐袭事件

老马拉车莫少装
2024-03-27 23:49:26
4-1却让伊万愤怒,颜骏凌后又将有2人被拿下,他只想赢球不讲人情

4-1却让伊万愤怒,颜骏凌后又将有2人被拿下,他只想赢球不讲人情

我就是一个说球的
2024-03-27 19:29:51
2024-03-28 18:20:49
BioArt
BioArt
探索生物艺术之奥秘
4604文章数 18355关注度
往期回顾 全部

科技要闻

王传福称合资品牌份额将降到10%

头条要闻

马英九将再访大陆 台绿营怂恿他在大陆散布"台独"主张

头条要闻

马英九将再访大陆 台绿营怂恿他在大陆散布"台独"主张

体育要闻

池江璃花子:我不打算输

娱乐要闻

莱昂纳多与25岁新女友互相投喂超恩爱

财经要闻

疯狂!三个城市,三个地王!

汽车要闻

混动增程双模式 长安UNI-Z售11.79万起

态度原创

游戏
亲子
本地
公开课
军事航空

媒体称《星刃》虽都是性感美女 但画风也足够暴力

亲子要闻

已致2死106人住院?知名海淘药出事啦!这5种药,早该扔了

本地新闻

专访|张伟潮:最年轻的龙头专职制造者

公开课

30岁之前,你要学会的13件事情

军事要闻

乌方声称击落两枚俄"锆石"高超音速导弹 俄方未予回应

无障碍浏览 进入关怀版