癌癥——基因突變的起源

DNA的復(fù)制是細胞分裂的前提。但是，在存在某些破壞性成分的情況下，細胞將無法很好地執(zhí)行相關(guān)操作，復(fù)制過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制。

最近，日內(nèi)瓦大學（UNIGE）的研究人員闡明了在“復(fù)制壓力”下癌細胞在復(fù)制過程中染色體出現(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，細胞進入有絲分裂狀態(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極點，” UNIGE醫(yī)學系細胞生理學和代謝系教授Patrick Meraldi說：“這種雙極化對于兩個子細胞的基因組穩(wěn)定性是必要的。”

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

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