Gene Dev：抗癌基因有助于控制“跳跃”基因
2020年11月1日讯/生物谷BIOON/---所有肿瘤中约有一半具有基因p53的突变，通常负责抵御癌症。现在，UT西南大学的科学家发现了p53在对抗肿瘤中的新作用：防止逆转座子或“跳跃基因”在人类基因组中跳跃。研究小组发现，在p53缺失或突变的细胞中，逆转座子的移动与扩增比平时更为常见。这一发现可能会导致检测或治疗具有p53突变的癌症的新方法。
UTSW细胞生物学教授，该研究的高级作者John Abrams博士说：“已有很多文献将逆转座子与癌症联系起来。这项工作所做的是在人类中p53和逆转座子之间建立了第一个经验联系。”
（图片来源：Www.pixabay.com）
p53作为抗癌或抑癌基因的作用已得到公认。当细胞处于应激状态或异常分裂时，它通过阻止细胞生长或诱导细胞自杀而起作用，就像在肿瘤中一样。但是研究人员一直想知道该基因是否还有其他功能。即使将先前已知的p53靶标（涉及细胞生长和死亡的基因）去除或突变，p53仍然可以保护细胞免受癌症侵袭，这表明存在其他未知靶标。
Abrams说：“这些基因早在需要阻断癌症之前就已经存在。我的实验室想知道最初是什么驱动了p53基因的进化，以及这种知识是否可以帮助我们靶向癌症。”
逆转录转座子是一段DNA，转录成RNA后可以将自身插入基因组的新位点。这些流动的遗传元素被认为在某种程度上是有益的，它们可以帮助基因进化出新的功能。但是，它们也有可能改组基因组并将其插入对细胞健康和生长至关重要的基因中，从而可能导致癌症。
2016年，Abrams和他的同事们发现，当果蝇和鱼类细胞中的p53失活时，逆转录转座子尤其具有流动性。在这项新工作中，他们着手研究人类细胞中是否同样如此。
当研究人员使用CRISPR-Cas9基因编辑技术从人细胞中去除p53时，他们发现逆转录转座子的数量迅速增加。被工程化为缺乏p53的源自癌症和正常肺组织的细胞，其逆转座子运动速率约为仍含有p53的细胞的四倍。
Abrams的团队还向细胞引入了合成的，带有荧光标签的逆转录转座子，使它们能够实时追踪逆转录转座子在整个基因组中的运动。结果与他们的第一个实验相似；逆转录转座子的流动性增加了大约四倍，因此，当细胞缺乏p53时，反转录转座子随着时间的流逝变得越来越普遍。这一发现表明，p53预防癌症的一种方法是阻止逆转座子导致其他致癌突变。
Abrams说：“在临床中，人们可以利用这一信息通过量化或阻断逆转录转座子的活性来检测或减轻p53驱动的癌症。”例如，可以进行液体活检来检测反转录转座子的丰度，从理论上讲，它可能比其他癌症突变先于癌症或更容易被发现。
研究团队通过证明p53蛋白直接结合人类逆转录转座子的一个区域，进一步巩固了p53与逆转座子之间的联系。他们发现，阻断逆转录转座子复制自身能力的药物可以防止炎症，否则在高水平逆转录转座子运动的细胞中会看到炎症。需要做更多的工作来确定靶向逆转座子的药物是否可以减慢或阻止现有癌症的生长。（生物谷 Bioon.com）
原始出处：Bhavana Tiwari et al. p53 directly represses human LINE1 transposons, Genes & Development (2020). DOI: 10.1101/gad.343186.120
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