古老的表观遗传变化使癌症相关基因沉默

加文医学研究所(Garvan Institute of Medical research)领导的一项新研究表明，一种表观遗传变化，即DNA控制的一种形式，在人类发展晚期使一些与癌症有关的基因失去活性，这种变化已被保存了4亿年多。ob欧宝直播nba

研究人员发现,基因人类的某些癌症也存在于斑马鱼身上，但在受精后的几小时内就“消失”了。这项研究揭示了表观遗传学如何调节基因，其中一些与基因有关癌症在生命后面的发展，在大型进化距离。它还揭示了外观蛋白酶在斑马鱼和自身的自身的显着差异人类胚胎，可能引导未来的研究关于表观遗传遗传。

“我们已经证明，我们保留了这种关闭与人类癌症相关基因的胚胎事件，”发育表观基因组学实验室(Developmental Epigenomics Laboratory)负责人奥兹伦·博格达诺维奇(Ozren Bogdanovic)博士说，他领导了这项研究。“这很有趣，我们仍然不知道为什么会这样，但这表明保持这些基因沉默对人类健康有多么重要。”

该研究结果发表在该杂志上自然通信。

一个意想不到的相对

乍一看，人类和斑马鱼(一种原产于南亚的小型鱼类)似乎没什么关系——事实上，我们共同的进化祖先可以追溯到4亿多年前。

但是，遗传学上，斑马鱼和人类并不是如此不同 - 我们共享大约70％的蛋白质产生基因。Garvan-LED团队列出了调查表观遗传变化的程度，控制DNA如何“阅读”，是在胚胎的发展过程中。

基因部分由甲基化标签控制的DNA上的甲基化标签，“嵌段”基因被读取。

研究人员首先被隔绝原始生殖细胞，精子和鸡蛋的前体细胞，来自发展斑马鱼胚胎并产生全基因组亚硫酸氢盐测序（WGBS）数据 - 细胞中所有DNA甲基化的快照。

斑马鱼基因组的父亲形象

该团队发现DNA如何在哺乳动物和斑马鱼中甲基化的根本差异胚胎。

在人类中，当精子施肥时，这些DNA甲基化标签大多是“扫过清洁”，然后再次逐渐甲基化，以确保胚胎可以正确地发展。相反，斑马鱼胚胎保留了父的甲基群模式。

在这项研究中，研究人员发现斑马鱼的原始生殖细胞也没有重置它们的甲基化模式，而是继承了父系DNA的甲基化模式。这与哺乳动物原始生殖细胞的发现形成了对比，后者会对其DNA甲基化标签进行第二次“清除”。研究人员说，这一发现揭示了生殖细胞发育的分子原理，并强调斑马鱼是一个有用的实验模型，可以用来研究表观遗传特征是如何代代相传的。

此外，研究人员还筛选了斑马鱼胚胎在四个发育阶段的DNA甲基化过程。他们发现有68个基因在受精后的24小时内，在胚胎发育早期被甲基化并被关闭。

“有趣的是，大多数这些基因属于一个叫做癌症睾丸抗原的组，”该研究的第一个作者Ksenia Skvortsova博士说。“我们的作品表明，这些是一些”沉默“，或通过DNA甲基化的靶向的一些基因，两者斑马鱼和哺乳动物。”

对古老机制的新见解

癌症睾丸抗原或短暂的CTA的基因仅在雄性睾丸中活跃，但在人类的所有其他组织中被关掉。出于未知原因，CTA基因再次在一些癌症中再次打开，例如黑色素瘤。

“哺乳动物和鱼类在胚胎发育方面有着非常不同的策略，”博格达诺维奇博士说。“但尽管有这些非常不同的策略，CTA基因的控制似乎在整个进化过程中都是保守的。”

虽然这项工作脱落了我们的进化，但它可能有可能影响人类健康的未来。靶标CTA的药物已经被调查为癌症的潜在疗法。目前的研究提供了更多关于CTA如何的证据，以及如何紧密控制他们在进化过程中。

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