神秘MicroDNAs帮助检测癌症

  存在于染色体外部的奇怪环状DNA和错误产生这些DNA的细胞类型并不相同，而来自弗吉尼亚大学医学院的研究人员近日指出，这些环状DNA或可用于作为检测不同类型癌症的指示器，相关研究发表于国际杂志Cell Reports上。
  MicroDNAs就是这种奇怪的环状DNA，文章中研究者表示，microDNAs存在种系特异性，不同的细胞类型，比如前列腺癌细胞或卵巢癌细胞，都会产生和特殊类型的microDNAs，因此这就可以使得microDNAs作为潜在的生物标志物来揭示疾病发生的生物学过程。
  MicroDNAs足够小以至于其可以编码任何基因，但曾经有研究发现其存在于人类机体的任何细胞类型中，这或许取决于DNA复制过程中发生的错误；microDNAs可以从基因组的活性区域产生，同时也可以从基因组中的易感区域产生，从而在RNA转录过程中引发损伤。DNA中的特殊部分—GC碱基对也常常会参与到上述过程中，当在包裹紧密的DNA上进行转录时RNA往往会吸附到DNA上并形成环状结构，随后期就可以被修复途径所移除，进而产生microDNAs。
  当机体细胞的错配修复机制发生缺失时就会增加人类患结肠癌和其它癌症的易感性，而经历遗传突变和错误的癌细胞则存在高水平的microDNAs，这就使得其大量存在而被开发作为新型的癌症生物标志物。
  研究者Dutta说道，我们希望未来可以在机体血液中寻找到循环中的microDNAs，同时观察基因组中哪些部分可以产生microDNAs，这样我们就可以说“啊哈，这些microDNAs来自于卵巢癌细胞”，而且microDNAs的水平相比我们想象中要高；因此我们就可以预测个体处于卵巢癌早期，这对于开发新型有效的治疗策略来治疗癌症或将带来巨大帮助。（转化医学网360zhyx.com）
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Production of Extrachromosomal MicroDNAs Is Linked to Mismatch Repair Pathways and Transcriptional Activity
Cell Reports   doi:10.1016/j.celrep.2015.05.020
Laura W. Dillon5, Pankaj Kumar5, Yoshiyuki Shibata5, Yuh-Hwa Wang, Smaranda Willcox, Jack D. Griffith, Yves Pommier, Shunichi Takeda, Anindya Duttacorrespondenceemail
MicroDNAs are <400-base extrachromosomal circles found in mammalian cells. Tens of thousands of microDNAs have been found in all tissue types, including sperm. MicroDNAs arise preferentially from areas with high gene density, GC content, and exon density from promoters with activating chromatin modifications and in sperm from the 5′-UTR of full-length LINE-1 elements, but are depleted from lamin-associated heterochromatin. Analysis of microDNAs from a set of human cancer cell lines revealed lineage-specific patterns of microDNA origins. A survey of microDNAs from chicken cells defective in various DNA repair proteins reveals that homologous recombination and non-homologous end joining repair pathways are not required for microDNA production. Deletion of the MSH3 DNA mismatch repair protein results in a significant decrease in microDNA abundance, specifically from non-CpG genomic regions. Thus, microDNAs arise as part of normal cellular physiology—either from DNA breaks associated with RNA metabolism or from replication slippage followed by mismatch repair.