在研究了人類基因組未被探索的區(qū)域之后，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的非編碼基因，它似乎在癌癥的發(fā)展中起著重要作用。

該基因位于基因組的一個區(qū)域，不包含制造蛋白質的指令。有一次，有人認為這個非編碼區(qū)只是無關緊要的“垃圾”。

然而，隨著技術的進步，越來越多的基因被發(fā)現(xiàn)在這個“暗物質”中，這對健康和疾病都是重要的。

在《細胞》雜志,科學家報告說，雖然新的基因并沒有編碼蛋白質，但它對癌細胞有“直接影響”。他們發(fā)現(xiàn)沉默可以阻止腫瘤的生長。

DNA和RNA，基因組和轉錄組

人類基因組包含建立和維持細胞所需的所有指令。它攜帶著這一信息，在一個叫做DNA的長、彎曲、雙鏈分子中，有20000-25000個基因。

DNA中包含的指令并不是直接從那里得到的。它首先被“轉錄”成一個被稱為RNA的單鏈分子，它反映了DNA序列，并且所有在細胞中保存的轉錄本被稱為細胞的“轉錄組”。

因此，雖然基因組很少因細胞而異，但轉錄組的變化取決于細胞的類型。

通過對RNA的分析，研究人員應該能夠發(fā)現(xiàn)在不同的細胞中DNA的基因是如何和何時被開啟和關閉的。

例如，分析轉錄組可能會發(fā)現(xiàn)，一個未知的基因在癌細胞中高度表達，而不是在健康細胞中。這可能表明該基因對細胞生長很重要。

非編碼基因不一定是“垃圾”

轉錄組被保存在幾種不同的RNA中。主要的信使RNA(mRNA)攜帶的是制造蛋白質的腳本或代碼，這些蛋白質是在細胞中做大量工作的分子。非編碼rna攜帶從DNA中轉錄而不是合成蛋白質的腳本。

很長一段時間以來，人們都認為不含制造蛋白質指令的大部分基因組是垃圾DNA。這些所謂的非編碼基因也被稱為暗物質，因為人們對它們知之甚少。

但隨著測序技術的進步，科學家們發(fā)現(xiàn)，雖然基因組的暗物質可能不會最終產(chǎn)生蛋白質，但它確實產(chǎn)生了非編碼rna，在健康和疾病的細胞生物學中發(fā)揮著重要作用。

在過去的20年里，發(fā)現(xiàn)了許多新的非編碼RNA，其中包括一種稱為長非編碼RNA的RNA(lncRNA)，它是一種有超過200個構建塊或核苷酸的RNA鏈。

在新的研究報告中，研究人員描述了他們如何發(fā)現(xiàn)并描述了一個lncRNA，他們發(fā)現(xiàn)它們在斑馬魚、老鼠和人類身上都是一樣的。

這引起了他們的好奇心，因為在不同物種間發(fā)現(xiàn)這種“保守”的RNA是罕見的。這是否意味著它在細胞生物學中發(fā)揮了重要作用?

他們將lncRNA命名為“睪丸相關的高度保守的長非編碼RNA”(THOR)。

資深研究作者、密歇根大學(MichiganMedicine)的病理學教授ArulChinnaiyan說，他們決定把注意力集中在THOR身上，因為它似乎“被進化選擇了重要的功能。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，高度保守的lncRNA對癌癥的發(fā)展非常重要，沉默阻止了腫瘤的生長。

THOR在癌細胞中高度表達

在之前的研究中，他們已經(jīng)確定了數(shù)千種潛在的lncrna，這些潛在的lncrna在繪制暗物質的圖景后可能會更有用。他們選擇研究THOR有兩個原因:第一，因為它是“進化高度保守的”，其次，因為它只在一種正常的成人組織中高度表達:睪丸。

Chinnaiyan教授說，因為在斑馬魚和人類和老鼠身上，THOR是高度保守的，所以他們能夠研究它在斑馬魚模型中的作用。

但是，當他們進一步調查THOR時，他們發(fā)現(xiàn)它在某些癌癥，特別是黑素瘤和肺癌中也有很高的表達，并且它在癌癥的發(fā)展中起到了直接的作用。

使用實驗室培育的癌細胞表達THOR的實驗表明，沉默該基因會減緩腫瘤的生長，而過度表達則會加速腫瘤的生長。而且，正常細胞缺乏THOR的正常發(fā)育，表明它只對癌細胞有影響。

沉默THOR“抑制細胞增殖”

Chinnaiyan教授說，他們經(jīng)歷了“很多l(xiāng)ncrna”，其中大多數(shù)沒有顯示出像THOR這樣的清晰的功能。

在進一步的實驗中，研究小組發(fā)現(xiàn)，THOR與胰島素樣生長因子結合蛋白(IGFBPs)相互作用，后者被認為有助于保持rna的穩(wěn)定。他們發(fā)現(xiàn)沉默的THOR阻止了IGFBPs的活動。

Chinnaiyan教授說:“如果我們擾亂了THOR的功能，我們就會破壞穩(wěn)定RNA的能力。”抑制細胞增殖。研究人員還發(fā)現(xiàn)，過度表達THOR會使細胞生長得更快。

他們認為，THOR可能是抗癌藥物的靶點，因為它不會干擾健康細胞。

“我們發(fā)現(xiàn)THOR是一個高度保守的lncRNA，這是令人興奮的事實。”