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PNAS:癌细胞可以承受多少DNA损伤?

 GCTA 2022-12-03 发布于广东

端粒(Telomere)是真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体,端粒短重复序列与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构,作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。端粒、着丝粒和复制原点是染色体保持完整和稳定的三大要素。端粒酶可维持端粒长度,大多数癌细胞都可以通过端粒酶的作用来阻止衰老时钟正常运转。但是,大约10%的人类肿瘤是由一种名为ALT细胞的癌细胞组成的。
ALT细胞可以在不受端粒酶作用的情况下维持端粒长度,并对常规化疗具有显著的耐药性。ALT细胞会在每次细胞分裂时控制端粒中DNA损伤的水平,而这一特性是其端粒伸长所必需的,从而允许它们无限次的分裂。它们通过基于断裂诱导复制(break-inducedreplication,BIR) 的机制(称为端粒的替代延长(ALT))来延长生理上受损的端粒。

抑制端粒长非编码 RNA TERRA 的转录抑制端粒损伤和 ALT 特征,表明端粒转录是 ALT 活性的主要触发因素。

增加 TERRA 转录不仅增加 ALT 特征,正如预期,但也导致端粒 DNA 通过一个途径,需要内切核酸酶 Mus81快速损失。

如果不适当控制,ALT机制可能会危及端粒的完整性,并指出TERRA转录是一个独特的多功能治疗靶点。

细胞端粒能设定癌细胞可以承受的损伤阈值,超过该阈值,细胞将无法继续分裂并最终导致死亡。这一发现为癌症治疗开辟了新的可能性。

总的来说,作者发现一种由端粒产生的RNA分子TERRA可以诱导DNA损伤。当TERRA水平增加时,端粒的损伤也会增加,并且这种损伤会变得越来越严重,以至于即使是通常更具抵抗力的癌细胞也无法再增殖。

RNA分子TERRA可能成为ALT癌症的有效治疗靶点。

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