新的研究发现 脱氧核糖核酸短片段之间相互作用的枢纽可以帮助打开基因

达拉斯-2020年7月6日-UT西南的研究人员发现了一个巨大的基因组片段网络，这些片段相互作用并与基因相互作用，从而促进前列腺癌的发生。他们的发现发表在《临床研究杂志》年6月22日，可能会带来新的方法来治疗除皮肤癌以外的美国男性最常见的恶性肿瘤。

过去几十年的研究表明，基因突变可以触发和促进许多癌症类型的生长和扩散。然而，研究负责人拉姆s马尼博士解释说，前列腺癌通常只有相对较少的突变。他是UTSW的病理学和泌尿学助理教授。

相反，前列腺癌是如何调节基因表达的——哪些基因被打开和关闭，它们在多大程度上处于错误的状态？这种异常基因调控的原因是一个谜。虽然以前的研究已经在整个基因组中鉴定出似乎与前列腺癌有关的DNA片段，但这些片段中有许多不是基因，因此它们的功能尚不清楚。

为了帮助回答这些问题，马尼和他的同事们专注于基因增强子，即促进DNA促进基因产生蛋白质的短DNA。然而，马尼解释说，这不像每个基因靶标的增强子之间的一一对应。一个增强子可以靶向多个基因，或者多个增强子可以靶向单个基因。此外，每个增强子可能与同一条染色体上的基因靶最多相距100万个碱基对——长距离使得增强子很难与其基因连接。

Mani和他的团队使用了一种叫做ChIA-PET的技术，这是通过对成对末端标签进行测序来进行染色质相互作用分析的缩写，将增强子与前列腺癌的基因靶点进行匹配。这项技术绘制了整个基因组中特定蛋白质和脱氧核糖核酸之间的联系。

研究人员利用ChIA-PET找到了被称为RNA聚合酶II的蛋白质靶向DNA，从而发现良性前列腺细胞和前列腺癌细胞的区别。核糖核酸聚合酶不仅与基因结合开始转录——细胞利用脱氧核糖核酸中的指令制造核糖核酸的过程——还包括这些基因的增强子。UT西南大学哈罗德c西蒙斯综合癌症中心的成员马尼说：“当这项技术识别一个基因时，它也可以同时识别该基因的所有增强子。”

科学家利用先进的分析技术对前列腺癌细胞特有的各种复杂相互作用进行了分类，发现了大量不仅与基因相互作用，而且相互作用的增强子中枢。他们发现许多增强子与数十种其他增强子或基因相互作用。这些相互作用解释了几个关键前列腺癌基因的异常表达，如在许多前列腺癌亚型中过度表达的雄激素受体基因和在许多癌症类型中起作用的癌基因MYC。进一步的研究确定了前列腺癌增强子的一些“语法规则”，并将基因和增强子分成严格相互作用的簇。

Mani指出，找到这些增强子及其基因的中心也有助于解释分散在整个基因组中的与前列腺癌相关的短DNA片段长期存在的奥秘。这项新研究表明，其中许多是增强剂。

他补充说，操纵这些增强子和它们的基因靶点之间的相互作用最终可以被用作减缓或阻止前列腺癌扩散或完全阻止其发展的策略。他说：“这些发现开辟了一个聚焦于增强剂的新领域，这可能会导致新的前列腺癌的治疗。”

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