科學家發現了一種新的方法來控制其基因，它可能會重寫我們對“表觀遺傳學”的理解。
表觀遺傳學是一種不影響DNA序列本身的DNA修飾形式。取而代之的是，它描述了化學基團何時附著在特定基因上，從而將這些基因打開或關閉，或者改變染色體的3D形狀。
現在，在1月17日發表在《期刊》上的一項研究中細胞，科學家發現了一種全新的基因調節方法，涉及對DNA及其分子表弟進行表觀遺傳調節， 同時。
展望未來，研究人員希望解開這種新型基因控制與癌症的關係。
“發現這種新機制確實令人興奮，進一步擴展了我們對基因調節的理解，”凱瑟琳·普拉斯（Kathrin Plath）不參與該研究的UCLA表觀基因組學，RNA和基因監管主管在一封電子郵件中告訴Live Science。
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新的基因調節層
一種常見的類型表觀遺傳修飾是甲基化，它描述了一個稱為A的分子的添加甲基到DNA或組蛋白 - DNA環繞以變得更緊湊並適合細胞核的蛋白質。一種稱為蛋白質DNMT1將這些分子添加到DNA中，其活性可以根據給定基因甲基化的位置向上或向下轉向基因表達。
近年來，研究人員- 將指令從DNA向細胞中延伸以生成蛋白質的分子也可以修改。這主要是由稱為的蛋白質複合物完成的。這種甲基化會破壞RNA分子的穩定，從而減少了蛋白質的量。
體內的每個細胞都使用RNA和DNA甲基化來調節基因表達。但是，以前假定這些過程是獨立運行的。這項新研究對此進行了質疑。
在研究中，科學家們看著小鼠胚胎幹細胞，並隨著細胞的發展而繪製了DNA和RNA甲基化的位置。他們發現，成千上萬的基因及其互補的RNA分子都包含兩個甲基化標記。
通過其他實驗，團隊發現與RNA相互作用的Mettl3-Mettl14複合物還募集並與DNMT1物理結合，DNMT1是標記DNA的蛋白質。然後，這種新的，更大的複合物可以在DNA或RNA水平上甲基化相同的基因。這使細胞能夠在細胞分化過程中進一步微調其基因調節 - 例如，幹細胞假定特定身份，成為心臟或肺部細胞的過程。
先前的研究表明，以及之間。
“那麼，為什麼細胞也不會連接DNA的表觀遺傳修飾和RNA的表觀遺傳修飾？”研究合著者說弗朗索瓦福克斯比利時ULB癌症研究中心主任。他告訴Live Science：“ [我們的研究表明] DNA甲基化與RNA修飾之間的直接聯繫。”
根據福克斯的說法，這項研究確實存在一些局限性，即，它主要集中在胚胎幹細胞的分化上。在過去的研究中，DNA和RNA的修飾在幹細胞中已得到很好的特徵，因此研究人員從它們開始是有意義的。但是，所有類型的細胞中都存在這些相同類型的DNA和RNA修飾。
福克斯說：“看到這一點，[這種機制]不太可能只是在ES細胞中。”
這一發現挑戰了這些既定的觀點，即這些RNA和DNA修改過程是完全分開的，這表明它可能對人類的生物學和疾病具有更廣泛的影響。為此，Fuks和他的團隊正試圖確定這種新機制與癌症的關係。
FUK建議，如果DNA和RNA表觀遺傳學的配位被拋棄，您可能會得到過多或太少的蛋白質。他說：“現在，關鍵蛋白將以太高的水平表達。這可能對細胞有害並導致腫瘤發生或腫瘤的形成。
已經有抑制DNA的甲基化，並且有一個早期臨床試驗將RNA甲基化抑製作用作為癌症治療。 Fuks和他的團隊正在測試結合這些現有療法以改善患者預後的潛力。他們實驗室研究的初步數據暗示了該策略對白血病患者可能有用。
福克說：“至少在培養皿中，“我們可以通過將這兩種藥物加在一起來恢復白血病細胞的癌症進展。” “最終，在線，為什麼我們不能將這兩種藥物結合在一起治療患者？”
