人们发现了导致恶性肝癌的原因之一:一种有助于修复受损DNA的“分子钉”

研究人员描述了一种阻碍癌症治疗的新的DNA修复机制。他们使用了“磁镊子”，这是一种纳米技术，可以测量单个DNA分子被拉伸的程度。这项研究发表在《细胞报告》杂志上。CNIO的óscar Llorca说:“了解这一机制有助于设计针对最常见的肝癌的治疗策略。”

　　

   

   

图片:研究人员描述了一种阻碍癌症治疗的新的DNA修复机制    

• 研究人员描述了一种阻碍癌症治疗的新DNA修复机制

• 他们使用了“磁镊子”，这是一种纳米技术，可以测量单个DNA分子被拉伸的程度。

• CNIO的óscar Llorca说:“了解这一机制有助于设计针对最常见的肝癌的治疗策略。”

纠错机制对细胞来说非常重要，因为随着所有细胞活动的不断进行，故障总是会出现。但当涉及到杀死癌细胞时，诱导错误对细胞最有利。放疗和化疗会破坏细胞的DNA，从而导致细胞缺陷。然而，一些肿瘤细胞具有异常有效的DNA修复机制，使它们能够逃避癌症治疗。

研究人员揭示了这些非凡修复系统之一的工作原理：一种molecular staple，首次使用新的纳米技术发挥作用。

预后最差的肝癌  

几年前，由Puri Fortes领导的一个团队发现，大约一半的肝细胞癌(最常见的肝癌类型)患者会产生一种名为NIHCOLE的RNA分子，这种分子主要存在于最具侵袭性的肿瘤中，与预后不良有关。Fortes, Llorca和Moreno-Herrero得出结论，NIHCOLE在帮助修复受损DNA方面非常有效，这就是为什么放疗在肿瘤中效果较差的原因。通过消除NIHCOLE，用放疗治疗的癌细胞更容易死亡。

然而，NIHCOLE促进DNA断裂修复的分子机制尚不清楚。NIHCOLE解释了这一点:NIHCOLE形成了一座桥，将断裂的DNA片段连接在一起。

Llorca和Moreno-Herrero解释说:“NIHCOLE与识别DNA碎片两端的蛋白质同时相互作用，就好像把它们钉在一起一样。”

了解这一机制可能有助于制定对抗预后最差的肝癌的策略。研究人员说:“NIHCOLE抑制剂药物的使用可能代表了一种最常见的肝癌的新疗法。”

用于拉伸DNA的磁性纳米镊子  

为了了解NIHCOLE的工作原理，Fernando Moreno-Herrero的团队使用了磁镊子，这是一种纳米技术，可以研究单个分子的物理性质。

研究人员设计了一种模拟断裂DNA的DNA分子，使他们能够检测到两个断裂末端之间的连接。首先，他们将一个千分之一毫米大小的小磁珠附着在DNA的一端，然后用磁性纳米镊子拉住这一端。拉伸的DNA的长度表明它是一个重组的DNA分子，其中DNA的断裂末端已经连接在一起，或者它是否仍然断裂。

在论文中，这些数据表明NIHCOLE“通过帮助肿瘤细胞修复DNA断裂，从而维持癌细胞的恶性增殖，尽管细胞分裂本身的压力导致DNA损伤的积累。”

“垃圾DNA”不再是垃圾  

NIHCOLE不是由基因合成的蛋白质，而是一种RNA分子。这是生物学家称之为垃圾DNA20年前，当人类基因组测序的时候。当时，他们错误地认为这种DNA是无用的。

“生物学的一个核心信条是，DNA中每个基因所包含的信息都被翻译成蛋白质。因此，当科学家们发现我们的DNA中只有2%含有基因时，他们都惊呆了;我们其余的基因组是干什么用的?无法想象98%的基因组都是无用的垃圾DNA。在过去的十年中，这已经证明了一部分黑暗基因组产生非常长的RNA分子，其中一些在癌症中具有普遍的功能。”

NIHCOLE是这些长RNA分子中的一种，它的存在和功能直到最近才被发现，以至于生物学家仍然感到惊讶。同样令人惊讶的是，NIHCOLE作为分子主食只需要一小部分。

这篇论文的作者说:“这将允许开发阻断或扭曲这种结构的药物，从而提高癌症患者的放疗或化疗疗效。”

文章标题

APLF and long non-coding RNA NIHCOLE promote stable DNA synapsis in non-homologous end joining