癌細胞失控，原來是「垃圾」DNA在暗中掌控大局！

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《轉》譯

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日前，馬薩諸塞大學醫學院的科學家在《Cell Reports》雜誌上發表了一項新研究，研究表明那些存在於人類基因組中，被認為是「垃圾」的高拷貝DNA序列——人類衛星II（Human satellite II，HSAT-II）具有令人驚訝的能力，這些「垃圾」DNA能夠影響基因組的正常功能。當在癌細胞中失去控制時，這些重複核苷酸序列能夠結合主要調節蛋白並將其產生大核體。這可能導致表觀遺傳學的不穩定性 - 基因調控的變化 ，這是許多癌症形成的原因。

神經學教授Jeanne Lawrence說：「這些重複的序列就像是控制其他基因表達的調節因子構成的分子海綿。隨著細胞的成熟及分化，這些改變可能導致表觀遺傳學的不穩定性，使某些癌症相關基因變得活躍。」

人類基因組中還有許多未被完全測序和定位的基因，HSAT-II由數百萬非常豐富的小序列組成，某些可以在顯微鏡下觀察到，特別是1號染色體。因為HSAT-II DNA通常是甲基化的（一種形式的基因調控），它在健康細胞中保持休眠狀態。因此，HSAT-II尚未得到廣泛的研究，並被認為是不具有任何細胞功能的。

為了了解這些重複的「垃圾DNA」是否具有功能，Lawrence實驗室使用熒光原位雜交技術（FISH）來跟蹤RNA，並發現約50%的腫瘤中，HSAT-II表達並形成大量的RNA聚集。為了弄清HSAT-II在癌症發生中的作用，Lawrence將HSAT-II DNA脫甲基化，這在癌症中是常見的，但沒有想到是具有功能性的後果。

他們發現，當HSAT-II DNA脫甲基化後，HSAT-II DNA能夠沉積一種稱為PRC1（細胞因子1的蛋白調節因子）的重要調節複合物，產生兩種類型的癌症相關核體。這些蛋白能夠控制許多負責細胞分化和發育途徑的基因。

Hall-Anderson博士指出：我們基因組中的這些重複「垃圾」DNA是一個巨大的空白點，其序列還沒有被檢測，研究人員很少研究這些DNA，但這些DNA可能是控制基因的重要角色。

Lawrence補充道：在癌症生物學中，基因組不穩定是重點，但不僅僅是DNA序列的變化，調控也很重要。研究結果表明表觀基因組可能在癌症形成中發揮重要作用。

這項工作為癌症研究提供了新方向，Lawrence及其同事認為，這也將促使人們開始研究HSAT-II在健康細胞發育中的作用。

參考資料：

Cell Reports (2017).

DOI: 10.1016/j.celrep.2017.02.072