lncRNA具有致癌作用?最研究揭示了胰腺癌中一组解除调控的基因

【字体: 时间:2022年07月28日 来源:Cellular Oncology

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  研究人员分析了患者和肿瘤细胞系样本中不产生蛋白质的长非编码RNA的表达,确定了一组在胰腺癌中表达增强的基因

  

在2003年完成的人类基因组计划(Human Genome Project)的诸多发现中,有一项发现是我们的很大一部分基因不会产生编码蛋白质的rna。事实上,只有5%的人有这个功能。非编码基因曾被轻蔑地称为“垃圾DNA”。例如,在20年的时间里,它们在癌症研究中被忽视,科学家们把注意力集中在信使rna(信使rna携带合成蛋白质的指令)作为治疗的目标。然而,非编码基因具有重要功能的确定性现在更加广泛。最近发表在《细胞肿瘤学》上的一篇文章就是一个很好的例子。根据作者的说法,长链非编码rna (lncRNAs)似乎在胰腺癌中发挥作用。

该研究由FAPESP(项目13/13844-2、13/13350-0、14/03943-6和19/04420-0)支持,由多学科的生物化学家、分子和细胞生物学家、生物信息学家和医生组成的团队进行,他们分析了胰腺肿瘤细胞系中的一组lncRNAs,在实验室中使用特定的工具来操纵细胞的基因表达。结果证实,lncrna具有致癌作用,这些基因的表达有利于肿瘤的形成。

巴西IQ-USP大学生物化学系教授Eduardo M. Reis说:“我们发现,当lncRNAs沉默时,肿瘤细胞的特征降低,使其侵略性和恶性程度降低,因为它的增殖、迁移和入侵更少,进行的DNA修复也更少。”

根据Reis的说法,这一结果增加了科学家对胰腺癌的了解,尽管胰腺癌的发病率低于其他类型的癌症,但它是致命的,很难治疗。“自从使用新一代测序工具来识别新标记物的分子生物学研究开始以来,已经开发出了针对几种癌症的更好的治疗方法,如乳腺癌、肺癌和前列腺癌,这对生存率有非常积极的影响。不幸的是,这不是胰腺癌,”他说。

下一步是利用体内肿瘤模型来操纵和沉默这些lncRNAs,将来自患者的肿瘤片段植入小鼠体内(异种肿瘤),目的是发现在实践中是否可以降低肿瘤的侵袭性。

与此同时,Reis和他的团队正在分析单细胞RNA测序数据库,以获得组织样本中每个细胞的转录组(所有RNA转录本),而不是分析整个组织。他们还打算研究lncRNAs在组成肿瘤微环境的不同细胞类型中的活性,从而了解它们的功能和可能作为生物标志物的用途。

生物信息学

Reis领导的这项研究不仅获得了胰腺癌的相关知识,还为研究非编码rna的作用机制提供了策略。已知它们的数量在肿瘤中会增加,当它们被操纵时,它们会影响细胞,但这是如何发生的还不清楚。信使rna的功能可以通过其序列中编码的蛋白质来预测,但对于lncRNAs来说,这是不可能的。

“它或多或少有点像考古学家发现的埃及象形文字。最初,它们是一种完全未知的语言,没有罗塞塔石碑就无法翻译。我们没有能够将这些lncrna初级序列中包含的信息转化为具有特定功能的三维结构的代码。”Reis说。

为了克服这一限制,研究人员使用生物信息学方法分析了lncrna在基因共表达网络(也包括功能已知的蛋白编码基因)中的活性。通过比较肿瘤和非肿瘤组织样本,他们得出结论,几种lncrna与在癌症中具有重要功能的蛋白质编码基因表现出相似的共表达模式,因此它们的活性可能是相同的,或受相同的调控。

更具体地说,lncRNA UCA1被发现在电离辐射暴露的肿瘤细胞的DNA修复中是必要的。换句话说,这种非编码RNA的表达似乎有助于肿瘤从放射治疗造成的损伤中恢复。

Reis认为,本研究探讨了致癌性lncRNAs可能的分子功能,为进一步研究lncRNAs在胰腺癌中的功能和开发新的治疗方法指明了方向。

文章标题

Annotation and functional characterization of long noncoding RNAs deregulated in pancreatic adenocarcinoma


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