跳跃 DNA 可能在诊断前数年引发癌症

了解跳跃 DNA 如何在诊断前数年破坏基因组的稳定性,从而有可能实现更早的癌症检测和新的治疗方法。

来源:《Discover》杂志

早在肿瘤被发现之前,其基因组可能就已经被解开。通过识别这些基因组变化,研究人员或许能够在症状开始出现之前检测到癌细胞。

发表在《科学》杂志上的新研究表明,“跳跃 DNA”片段会在癌症发展的最早阶段破坏人类基因组的稳定性,在诊断前数年重塑染色体。

这些基因片段被称为 LINE-1 (L1) 元件,其行为类似于分子贪图便宜者。 L1 曾经被视为已经混乱的癌症基因组中的背景噪音,但现在似乎发挥着更加积极的作用。通过在 DNA 中复制和粘贴自身,它们有助于产生基因组不稳定性,从而促进癌症进化,并为恶性细胞提供更多逃避治疗的机会。

“癌症基因组受到这些 DNA 寄生虫跳跃片段的影响比我们之前想象的要大,”该研究协调员 José Tubio 在一份新闻稿中说。

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LINE-1 跳跃 DNA 如何助长癌症

L1 元件是嵌入人类基因组中的古老遗传“搭便车者”。它们被认为是寄生 DNA,因为它们的存在主要是通过一种称为逆转录转座的过程来复制自身。

“就好像一本书的两个不同页面同时被撕开,碎片相互交换。L1 元素就像胶水一样,将两页粘在一起,”第一作者 Sonia Zumalave 说道。

L1 的逆转座已知在头颈癌、肺癌和结直肠癌等癌症中很常见。早期证据表明,这些事件通过引入影响癌症相关基因的突变来帮助肿瘤适应。但到目前为止,研究人员主要认为 L1 活性是癌症的副作用,而不是癌症的驱动因素。

新的发现挑战了这一假设。 L1 活性似乎不是在癌症基因组崩溃后才出现,而是从一开始就帮助它们走向不稳定。