突变酵母揭示了儿童高档胶质瘤的异常基因组机械的细节

圣裘德儿童研究医院生物学家使用了工程酵母细胞来发现在儿科脑肿瘤高级胶质瘤中经常发现的突变触发基因组故障的级联。

基本发现是朝向侵袭性脑癌患者的重要阶段，其生存率非常低。目前针对胶质瘤手术的治疗，放疗和化疗 - 为患者生产不到20％的五年生存率。国家健康统计中心发现脑癌是儿科患者中最致命的癌症类型。

研究人员今天在科学期刊Elife上发表了他们的调查结果，由珍妮特鹧，Ph.D.。

他们所研究的癌症突变是不寻常的，因为它不在基因中，当突变产生一种触发癌症的异常酶。导致的大多数癌症基因是细胞中信号通路中的这种酶的蓝图 - 计算机电路的生物等同物。

相反，研究人员所研究的突变是一种基因，即蛋白质的蓝图称为a组蛋白。组蛋白是细胞机械中的生物“工厂工人”，用于管理DNA。组蛋白保护DNA免受损伤，控制当基因接通或关闭并影响DNA作为一种细胞分裂以产生两种新细胞。

鹧and她的同事在一个组蛋白中研究了一个遗传缺陷，称为组蛋白H3。组蛋白是蜂窝等同物的浮动工人，他们在整个生产线上运行整个工厂楼层。同样，H3仅仅在于仅复制DNA，但在整个细胞分裂周期中发挥作用。

虽然酵母细胞有很多不同的方式人体细胞，他们确实共享了管理DNA的相同基础机械。鹧and她的同事利用酵母细胞的简单性，以研究癌症相关的突变而没有更复杂的人细胞机械。

已知突变以约20％的儿科高级胶质瘤产生。“虽然这种突变出现了这种形式的胶质瘤的核心，但几乎没有关于在细胞中做什么的任何内容，”帕尔特里奇说。

科学家设计了一种酵母，只有突变组蛋白H3。

“现在，整个生物体被突变H3填充，这使我们能够真正获得这种突变的生物学的详细处理，”Partridge说。

虽然他们所研究的突变称为G34R，但它非常微妙，因此它在酵母细胞中产生了一个主要的效果级联。他们对工程酵母的详细研究表明，突变对组蛋白在其功能中的分子变化产生了独特的影响。研究人员发现突变导致细胞失去染色体。另外，它也损害了酵母细胞'能够在复制后分离含DNA的染色体。后者是分隔细胞的关键步骤。突变酵母也缺乏修复破裂的DNA链，并克服当DNA被复制时发生的分子故障。

关于酵母的故障机械发现的研究人员将开启新的途径，以绘制以前的这种形式的底层未知的机械胶质瘤Partridge说。

“这些过程之间非常相似酵母和哺乳动物细胞“她说。”所以现在对我们同事与这种突变更复杂的人类胶质瘤的挑战是找出我们发现的是与他们的工作相关的。“

特别是，她说，这些发现导致癌症组蛋白的发现突变将帮助癌症生物学家了解来自这种突变的癌症，而不是是作为酶的蓝图的基因突变。

最新的调查结果仅刚刚开门，以探索癌症的微妙和复杂的机制。例如，Partridge表示，胶质瘤中H3中的G34R缺陷与完全无关的突变一起发现癌症用于基因 - 他们无法解释的关联。弄清楚如何以及为什么这些突变链接将是下一个挑战。

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