6 月 22 日，《PLoS Genetics》期刊发表一篇题为“Ribosomal DNA copy number loss and sequence variation in cancer”的文章，揭示癌细胞为便于扩增而“简化”基因组的现象。来自于斯托瓦斯研究所（Stowers Institute）的科学家们以以人类和小鼠细胞为材料发现，癌细胞基因组会丢弃重复序列——删减核糖体 DNA 的拷贝数。虽然这一“精简”能够让细胞更快地复制，但是它会减弱细胞应对 DNA 损伤的能力。 核糖体 DNA核糖体负责生成蛋白质，是细胞内的蛋白质“生产车间”。核糖体 DNA 在正常细胞和癌变细胞中都发挥着重要作用，它们负责编码核糖体 RNA（rRNA），从而构成核糖体的基本结构。虽然很重要，但是这些重复序列常常被忽略。少数围绕核糖体 DNA 的研究文章已经表明，核糖体 DNA 的拷贝数一直在变化。斯托瓦斯研究所的 Jennifer L. Gerton 研究员考虑到癌细胞需要无限增殖，推测它们可能需要更多的核糖体 DNA 拷贝数。让研究团队意外的是，研究结果与当初的设想相反！ 癌症基因组“违反直觉”Gerton 团队分析了 8 种不同癌症的基因组信息。文章第一作者 Baoshan Xu（曾是 Gerton 课题组的博士后，现在中山大学任职）和 Hua Li 博士从 8 种癌症中挑选了 162 名患者，采集他们的正常细胞和癌细胞，通过计算机算法计算细胞内核糖体 DNA 的拷贝数。其中有 5 种癌症，两类细胞（正常、癌变）的核糖体 DNA 拷贝数没有差异。另外 3 种，癌细胞中核糖体 DNA 拷贝数明显少于正常细胞。为了进一步证实这一结果，他们与 Linheng Li 研究员、John Perry 助理研究员合作以小鼠的正常和癌变细胞为材料，采用一种更为复杂的技术——微滴式数字 PCR 计算细胞内核糖体 DNA 拷贝数。结果与人类细胞一致。这些癌变细胞某种程度上经过多次扩增，生成更多的核糖体 RNA 和蛋白质，但是它们的核糖体 DNA 拷贝数却减少了。Gerton 说：“癌症基因组以一种违反直觉的方式运作。我们原先认为，复制的压力会导致拷贝数的扩大，从而确保更多的 DNA 被转录形成 RNA。但是事实却与我们想象得相反，”基因组“简化”的代价：癌细胞对 DNA 损伤更敏感Gerton 认为：“损伤 DNA 的药物常常用于治疗癌症，但是我们并不清楚为什么他们会选择性地杀死癌细胞。我们的研究结果表明，核糖体 DNA 多拷贝的删减会造成基因组不稳定，从而让细胞对化疗药物更敏感。”他推测，癌细胞基因组的“去繁从简”需要付出代价。之前针对芽殖酵母的研究表明，核糖体 DNA 拷贝数的减少会导致基因组对 DNA 损伤异常敏感。那么，高等细胞是否也如此？Gerton 团队用 4 种不同的抗癌药物（损伤 DNA）处理基因组简化过的癌细胞，结果显示，与正常细胞相比，癌细胞确实对 DNA 损伤更敏感。为什么 DNA 拷贝数会减少？研究人员推测是为了更快地扩增。目前，他们正在验证这一假设。参考资料：Cancer cells may streamline their genomes in order to proliferate more easily
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