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腾讯登录【Cell Reports】找到了引起侵袭性肝癌的罪魁祸首！竟是源于这种帮助修复断裂DNA的“垃圾DNA”
| 导读 | 纠错机制对细胞来说非常重要，因为随着所有细胞活动的不断进行，故障总是会出现。但当涉及到杀死癌细胞时，诱导错误则对细胞最有利。放疗和化疗会破坏细胞的DNA，从而导致细胞缺陷。然而，一些肿瘤细胞具有异常有效的DNA修复机制，使它们能够逃避癌症治疗。 |
近日，在Cell Reports上的一篇题为“APLF and long non-coding RNA NIHCOLE promote stable DNA synapsis in non-homologous end joining”的研究，揭示了这些非凡修复系统之一的工作机制。
DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111917
预后最差的肝癌
01
几年前，由Puri Fortes领导的团队发现，大约一半的肝细胞癌(最常见的肝癌类型)患者会产生一种名为NIHCOLE的RNA分子。该分子主要存在于最具侵袭性的肿瘤中，并且与预后不良有关。研究人员得出结论，NIHCOLE在帮助修复受损DNA方面非常有效，这就是为什么放射治疗在有它存在的肿瘤中效果较差的原因。通过消除NIHCOLE，接受放疗治疗的癌细胞更容易死亡。
然而，NIHCOLE促进DNA断裂修复的分子机制尚不清楚。这项发表在Cell Reports上的新研究解释了这一点：NIHCOLE形成了一座桥梁，将断裂的DNA片段连接在一起。研究人员表示，NIHCOLE与识别DNA碎片两端的蛋白质同时相互作用，就像把它们钉在一起一样。了解这一机制可能有助于制定对抗预后最差的肝癌的策略。研究人员说，使用NIHCOLE抑制剂药物代表了一种最常见的肝癌的潜在新疗法。
磁性纳米镊子
02
为了了解NIHCOLE的工作机制，研究团队使用了磁镊（magnetic tweezers）——可以研究单个分子物理性质的纳米技术。他们设计了一种模拟断裂DNA的DNA分子，使他们能够检测到两个断裂末端之间的连接。首先，他们在DNA的一端附上一个微小的磁珠，大小为千分之一毫米，然后用磁性纳米镊子（magnetic nano-tweezers）拉住这一端。拉伸的DNA的长度表明它是一个重组的DNA分子（其中DNA的断裂末端已经连接在一起）还是它是仍然断裂的。
实验数据表明，NIHCOLE通过帮助肿瘤细胞修复DNA断裂，从而维持癌细胞的恶性增殖，尽管是细胞分裂本身的压力导致DNA损伤的积累。
“垃圾DNA”不再是垃圾
03
NIHCOLE不是基因合成的蛋白质，而是RNA分子。20年前生物学家在对人类基因组进行测序时，他们称NIHCOLE为垃圾DNA的一部分，认为这种DNA是无用的。研究人员解释说，生物学的一个核心信条是，DNA中每个基因所包含的信息都被翻译成蛋白质。因此，当科学家们发现我们的DNA中只有2%含有基因时，他们无法想象98%的基因组都是无用的垃圾DNA。我们其余的基因组是干什么的?
然而，在过去的十年中，研究表明，这种黑暗基因组的一部分会产生非常长的RNA分子，其中一些在癌症中具有普遍的功能。NIHCOLE是这些长RNA分子中的一种，它的存在和功能直到最近才被发现。研究人员总结，阻断NIHCOLE的药物的开发，将有望提高癌症患者的放疗或化疗疗效。（转化医学网360zhyx.com）
参考资料：
https://medicalxpress.com/news/2023-01-aggressive-liver-cancer-molecular-staple.html
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111917
注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。
DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111917
预后最差的肝癌
01
几年前，由Puri Fortes领导的团队发现，大约一半的肝细胞癌(最常见的肝癌类型)患者会产生一种名为NIHCOLE的RNA分子。该分子主要存在于最具侵袭性的肿瘤中，并且与预后不良有关。研究人员得出结论，NIHCOLE在帮助修复受损DNA方面非常有效，这就是为什么放射治疗在有它存在的肿瘤中效果较差的原因。通过消除NIHCOLE，接受放疗治疗的癌细胞更容易死亡。
然而，NIHCOLE促进DNA断裂修复的分子机制尚不清楚。这项发表在Cell Reports上的新研究解释了这一点：NIHCOLE形成了一座桥梁，将断裂的DNA片段连接在一起。研究人员表示，NIHCOLE与识别DNA碎片两端的蛋白质同时相互作用，就像把它们钉在一起一样。了解这一机制可能有助于制定对抗预后最差的肝癌的策略。研究人员说，使用NIHCOLE抑制剂药物代表了一种最常见的肝癌的潜在新疗法。
磁性纳米镊子
02
为了了解NIHCOLE的工作机制，研究团队使用了磁镊（magnetic tweezers）——可以研究单个分子物理性质的纳米技术。他们设计了一种模拟断裂DNA的DNA分子，使他们能够检测到两个断裂末端之间的连接。首先，他们在DNA的一端附上一个微小的磁珠，大小为千分之一毫米，然后用磁性纳米镊子（magnetic nano-tweezers）拉住这一端。拉伸的DNA的长度表明它是一个重组的DNA分子（其中DNA的断裂末端已经连接在一起）还是它是仍然断裂的。
实验数据表明，NIHCOLE通过帮助肿瘤细胞修复DNA断裂，从而维持癌细胞的恶性增殖，尽管是细胞分裂本身的压力导致DNA损伤的积累。
“垃圾DNA”不再是垃圾
03
NIHCOLE不是基因合成的蛋白质，而是RNA分子。20年前生物学家在对人类基因组进行测序时，他们称NIHCOLE为垃圾DNA的一部分，认为这种DNA是无用的。研究人员解释说，生物学的一个核心信条是，DNA中每个基因所包含的信息都被翻译成蛋白质。因此，当科学家们发现我们的DNA中只有2%含有基因时，他们无法想象98%的基因组都是无用的垃圾DNA。我们其余的基因组是干什么的?
然而，在过去的十年中，研究表明，这种黑暗基因组的一部分会产生非常长的RNA分子，其中一些在癌症中具有普遍的功能。NIHCOLE是这些长RNA分子中的一种，它的存在和功能直到最近才被发现。研究人员总结，阻断NIHCOLE的药物的开发，将有望提高癌症患者的放疗或化疗疗效。（转化医学网360zhyx.com）
参考资料：
https://medicalxpress.com/news/2023-01-aggressive-liver-cancer-molecular-staple.html
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111917
注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。
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