《Nature》“垃圾DNA”断裂了,科学家对神经疾病有了新的认识

【字体: 时间:2022年09月30日 来源:University of Sheffield

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  科学家发现,“垃圾”DNA的断裂和修复会影响我们对神经系统疾病的保护,因此它可能为神经系统疾病的治疗开辟新的途径。

  

科学家发现,“垃圾”DNA的断裂和修复会影响我们对神经系统疾病的保护,因此它可能为神经系统疾病的治疗开辟新的途径。谢菲尔德大学神经科学研究所和健康寿命研究所的这项开创性研究为所谓的垃圾DNA以及它如何影响运动神经元疾病(MND)和阿尔茨海默症等神经疾病提供了重要的新见解。

到目前为止,占DNA 98%的垃圾DNA的修复在很大程度上被科学家们忽视了,但发表在《Nature》杂志上的新研究发现,垃圾DNA对基因组氧化损伤的破坏比之前想象的要脆弱得多。这对神经疾病的发展有着至关重要的意义。

研究人员还确定了氧化损伤形成和修复的途径。修复垃圾DNA中的这些断裂对于产生保护我们免受疾病侵袭的蛋白质至关重要。

氧化应激是细胞代谢不可避免的结果,可受饮食、生活方式和环境等因素的影响。长期来看,氧化应激会对人体细胞、蛋白质和DNA造成损伤,加速衰老过程,并导致痴呆等神经系统疾病的发展。

希望这项研究可以为进一步的研究铺平道路,这可能有助于加快对疾病生物标志物的检测,并允许更早的干预,以帮助防止具有相关基因的人发生或发展神经疾病,如阿尔茨海默氏症和MND。

谢菲尔德大学分子医学主席、健康寿命研究所联合创始人兼副主任Sherif El-Khamisy教授说:“修复隐形非编码基因组中的DNA断裂的意义将打开一个全新的研究领域,包括治疗干预和生物标记的新靶点。通过针对该通路的组成部分进行治疗,它可能帮助我们延缓或治疗神经系统疾病,如痴呆。到目前为止,修复人们认为的垃圾DNA在很大程度上被忽视了,但我们的研究表明,它可能对神经疾病的发生和发展具有重要意义。研究还表明,这可能会使癌症治疗更有效。”

谢菲尔德大学健康寿命研究所联席主任Ilaria Bellantuono教授说:“这项工作很重要,因为它为能够识别新药铺平了道路,以防止多种疾病同时发生,并增强老年人的复原力。”

这项由维康基金会和利斯特研究所资助的研究,可能对新的癌症治疗也有重要的意义,因为研究人员认为,抑制该途径的一个关键成分(NuMA)的活性可能有助于阻止无法分裂的休眠癌细胞的生存,这是很难治疗的。

未来的研究预计将围绕与患者合作,研究与这一途径相关的致病变异,并与工业界合作,开发治疗干预措施,以帮助那些患有常见神经疾病的人,如痴呆、阿尔茨海默病、MND和亨廷顿舞蹈病。


Swagat Ray, Arwa A. Abugable, Jacob Parker, Kirsty Liversidge, Nelma M. Palminha, Chunyan Liao, Adelina E. Acosta-Martin, Cleide D. S. Souza, Mateusz Jurga, Ian Sudbery, Sherif F. El-Khamisy. A mechanism for oxidative damage repair at gene regulatory elements. Nature, 2022; 609 (7929): 1038


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