Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • healthage-forum
  • vsh25
  • Vitacoin

У раковых ДНК свои законы

Известно, что ДНК хранит информацию не только в последовательности нуклеотидов, но и в своей форме. Группа исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего, Института исследования рака им. Людвига, Стэнфордского университета и Медицинского института Говарда Хьюза показала, что в раковых клетках кольцевые внехромосомные ДНК присутствуют в большом количестве, могут менять экспрессию онкогенов и способствовать агрессивному злокачественному поведению опухоли. Они играют ключевую роль в возможности опухолей быстро расти и противостоять химиотерапии, лучевой терапии и другим видам лечения.

circular_cancer_dna.jpg

Ядро раковой клетки: хромосомы обозначены синими стрелками, кольцевые внехромосомные ДНК – оранжевыми. Сканирующая электронная микроскопия. Источник: Калифорнийский университет в Сан-Диего.

Обычно человеческая ДНК представляет собой длинную, скрученную двойную спираль с генетическим материалом. У людей и других эукариотов спираль ДНК хранится в ядре клеток, плотно оплетая кластеры белковых комплексов – гистоновые октамеры. Чтобы получить доступ к генетической информации ДНК и считать ее, клетки используют ферменты и сложные механизмы для разрезания и перемещения отрезков, делая за один раз доступными только отдельные части цепи.

Но раковые клетки имеют некоторые общие черты с бактериями и содержат в ядрах кольцевую ДНК, которая обычно более доступна. Чтобы исследовать роль формы кольца и механизмы ее влияния, исследовательская группа создала топографические карты онкогенной кольцевой внехромосомной ДНК. Они обнаружили, что внехромосомные кольца ДНК в раковых клетках, хоть и закручены вокруг белков, являются гораздо более доступными, предоставляя достаточно участков для быстрой транскрипции и экспрессии генетической информации. Эта особенность позволяет опухолевым клеткам генерировать огромное количество стимулирующих рост онкогенов, быстрее развиваться и более активно реагировать на изменения окружающей среды и потенциальные угрозы.

Данные выводы основаны на результатах исследований, опубликованных в 2017 году, в которых сообщалось, что короткие фрагменты кольцевой ДНК встречаются в раковых клетках гораздо чаще, чем предполагалось ранее – почти в половине случаев опухолей человека, и реже в нормальных клетках.

В статье 2014 года группа описала большое значение внехромосомной ДНК в приобретении лекарственной устойчивости некоторых опухолей головного мозга за счет быстрого изменения количества содержащихся в раковых клетках онкогенов, а также в превращении здоровой клетки в опухолевую. Это открытие удивило ученых-биологов, ведь они долгое время изучали гены, способствующие развитию рака, а не их расположение.

Результаты текущего исследования доказывают, что раковые клетки существуют далеко не по тем биологическим правилам, что эукариотические клетки. Вместо того, чтобы передавать ДНК последующим поколениям путем митоза – деления на генетически идентичные клетки, бактерии и раковые клетки при делении, кроме хромосом, передают дочерним клеткам и внехромосомную ДНК, по-видимому, случайным образом. Это обусловливает возможность определенных дочерних клеток получать несколько копий онкогенов в процессе одного клеточного деления. Такое наследование ускоряет эволюцию и дает генетическую гибкость.

Авторы называют свое открытие сменой парадигмы, ведь они доказывают, что форма ДНК имеет очень важное значение для понимания биологии рака, и в перспективе эти знания будут применены в клинической практике.

Исследовательская группа использовала ряд передовых технологий: ультраструктурную электронную микроскопию, оптическое картирование дальнего диапазона и вычислительный анализ последовательности всего генома.

Статья S.Wu et al. Circular ecDNA promotes accessible chromatin and high oncogene expression опубликована в журнале Nature.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам UC San Diego: Vicious Circles: Ring-shaped DNA Provides Cancer Cells with a Malignant Twist.


Читать статьи по темам:

анализ ДНК рак Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Только по показаниям

Тест на циркулирующую в крови раковую ДНК может избавить многих людей от ненужной химиотерапии и ее побочных эффектов.

читать

Рак по наследству?

О наследственном характере рака рассуждают часто. Попробуем развенчать некоторые мифы о наследовании рака.

читать

Кто предупреждён, тот вооружен

Анализ циркулирующей в плазме крови опухолевой ДНК обнаружил рецидивы рака легких задолго до того, как их удавалось найти с помощью компьютерной томографии.

читать

«Жидкая биопсия» для ранней диагностики рака

Анализ крови может обнаружить фрагменты раковой ДНК на ранних стадиях, когда опухоль ещё невозможно обнаружить ни одним из существующих приборов.

читать

Смартфон научили генетически диагностировать рак

Новая система позволяет выявлять мутации, ассоциирующиеся с некоторыми типами рака, с точностью, практически не уступающей стационарному лабораторному оборудованию.

читать