癌癥——基因突變的起源

DNA的復(fù)制是細(xì)胞分裂的前提。但是，在存在某些破壞性成分的情況下，細(xì)胞將無(wú)法很好地執(zhí)行相關(guān)操作，復(fù)制過(guò)程將變得更加緩慢且效率較低，這種現(xiàn)象稱為“復(fù)制壓力”。雖然已知“復(fù)制壓力”與遺傳突變的增加有關(guān)，但至今仍不清楚起作用的確切機(jī)制。

最近，日內(nèi)瓦大學(xué)（UNIGE）的研究人員闡明了在“復(fù)制壓力”下癌細(xì)胞在復(fù)制過(guò)程中染色體出現(xiàn)丟失或增加的情況，這與發(fā)現(xiàn)將有助于癌癥的治療。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《Nature Communications》雜志上。

DNA復(fù)制完成后，細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂狀態(tài)，然后出現(xiàn)紡錘體結(jié)構(gòu)。“為了確保染色體的正確分布，有絲分裂紡錘體有兩個(gè)極點(diǎn)，” UNIGE醫(yī)學(xué)系細(xì)胞生理學(xué)和代謝系教授Patrick Meraldi說(shuō)：“這種雙極化對(duì)于兩個(gè)子細(xì)胞的基因組穩(wěn)定性是必要的。”

為了破譯癌細(xì)胞“復(fù)制壓力”這種現(xiàn)象，研究人員人為地誘導(dǎo)了健康人類細(xì)胞中復(fù)制的壓力，進(jìn)而減慢DNA復(fù)制的速度。 “我們發(fā)現(xiàn)，這種壓力會(huì)導(dǎo)致有絲分裂紡錘體畸形，出現(xiàn)三個(gè)或四個(gè)以上的極點(diǎn)。細(xì)胞通常能夠去除這些多余的極點(diǎn)，但由于速度不夠快，因此染色體會(huì)出現(xiàn)與紡錘體產(chǎn)生錯(cuò)誤連接。”這些錯(cuò)誤的連接會(huì)導(dǎo)致染色體分布不均勻，從而導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)染色體的丟失或增加。

然后，科學(xué)家們通過(guò)為患病細(xì)胞提供復(fù)制所需的缺失成分，成功糾正了復(fù)制壓力對(duì)患病細(xì)胞的影響。研究人員Anna-Maria Olziersky報(bào)告說(shuō)：“我們不僅建立了復(fù)制壓力與染色體錯(cuò)誤之間的聯(lián)系，而且還能夠主動(dòng)糾正這一錯(cuò)誤，表明存在于所有癌癥甚至癌前細(xì)胞中的這種現(xiàn)象都是可控的。”