Studie liefert Einblicke in die frühesten Stadien von einigen Krebsarten

Eine neuartige Technik ermöglicht es, dass Wissenschaftler zu Messen und zu dokumentieren tumor-verursachende Veränderungen in der DNA bietet neue Einblicke in die frühesten Ereignisse, die in die Bildung von Leukämien, Lymphomen und Sarkomen, und könnte möglicherweise dazu führen, dass die Entdeckung von Möglichkeiten, um halt die Ereignisse.

Entwickelt von einem team von Forschern am Nationalen Institut von Arthritis und von Musculoskeletal und Haut-Krankheiten (NIAMS) und das National Cancer Institute (NCI), beide Bauteile der Nationalen Institute der Gesundheit, und Die Rockefeller-Universität, die Technologie konzentriert sich auf die chromosomalen rearrangements bekannt als Translokationen. Translokationen auftreten, wenn eine defekte DNA-Strang von einem Chromosom ist irrtümlich gemeinsam mit einem anderen Chromosom. Manchmal sind diese Unregelmäßigkeiten können von Vorteil sein, dass Sie aktivieren das Immunsystem, zu reagieren, um eine große Anzahl von Mikroorganismen und Viren. Allerdings Translokationen können auch dazu führen, Tumoren.

Die Ergebnisse berichten Sie in der Sept. 30 Ausgabe der Zeitschrift Cell.

Translokationen können während der normalen Zellteilung, bei der jedes Chromosom „ein einzelner DNA-Strang enthält viele Gene“ ist wortwörtlich kopiert zu bieten genetische information für die Tochter-Zellen. Manchmal, während dieses Prozesses, Nebenprodukte des normalen Stoffwechsels oder andere Faktoren können verursachen Brüche in der DNA.

„Die Zelle äußert sich durch spezifische Enzyme, deren primäres Ziel ist die Behebung solcher Verletzungen effektiv, aber wenn die Enzyme, die fälschlicherweise verbinden Stück von zwei verschiedenen Chromosomen, die Zelle die genetische information geändert wird“, sagte Rafael C. Casellas, Ph. D., senior investigator in der Genomik und Immunität Abschnitt an der NIAMS, wer führte die Forschung team zusammen mit Michel C. Nussenzweig, M. D., Ph. D., von Rockefeller.

Casellas vergleicht das Phänomen zu brechen zwei Sätze und dann verbindet Sie falsch. Zum Beispiel, „Der junge Schloss seine Hausaufgaben.“ und „Der Hund ging zum Tierarzt.“ könnte werden zu „Der Hund beendete seine Hausaufgaben machen.“ oder „Der junge ging zum Tierarzt.“ Wenn eine Zelle bekommt unsinnige Informationen wie diese, kann es zu deregulierten und sogar bösartig.

Wissenschaftler haben bekannt, seit den 1960er Jahren, dass immer wiederkehrende Translokationen spielen eine entscheidende Rolle bei der Krebsentstehung. Unklar war, wie diese genetischen Veränderungen geschaffen werden, da nur sehr wenige von Ihnen wurden untersucht, und nur im Kontext von Tumoren, sagte Casellas. Um besser zu verstehen, die Natur dieser tumor-induzierende rearrangements, hatten die Autoren ein system erstellen, zu visualisieren Ihr Erscheinungsbild in normalen, nicht-transformierten Zellen.

Das system der teams erstellt involviert Einführung Enzyme erkennen und Schäden verursachen, die an eine bestimmte Sequenz in der DNA, die in Zellen von Mäusen, wodurch die Konstruktion einer Genom, wo eine einzigartige Website ist gebrochen kontinuierlich. Die Gruppe, dann verwendet eine Technik namens polymerase-Kettenreaktion – die es Wissenschaftlern ermöglicht, schnell verstärken kurzen DNA-Sequenzen zu überprüfen, alle die stellen im Genom, die verlagert, um diese Besondere Pause. Mit dieser Technik, Sie waren in der Lage zu prüfen, mehr als 180.000 chromosomale rearrangements von 400 Millionen weiße Blutkörperchen, die sogenannten B-Zellen.

Basierend auf diese große Datenmenge, die Wissenschaftler waren in der Lage, mehrere wichtige Beobachtungen über die Translokation Prozess. Sie haben gelernt, dass die meisten Translokationen umfassen gen-Domänen, anstatt den Raum auf der DNA zwischen den Genen. Sie fanden auch, dass die meisten Translokationen Ziel aktive Gene, mit einem klaren bias für den Beginn des Gens, im Gegensatz zu seiner Mitte oder Ende. Das team zeigte auch, dass ein bestimmtes Enzym, dass normalerweise erzeugt DNA-Brüche in den B-Zellen erhöht drastisch die Häufigkeit von Translokationen während der Immunantwort. Diese Funktion erklärt die langjährige Beobachtung, dass mehr als 95 Prozent der menschlichen Lymphomen und Leukämien werden von B-Zell-Ursprung.

„Dieses wissen erlaubt uns zu verstehen, wie Tumoren sind eingeleitet“, sagt Casellas. „Es ist die Art von Informationen, die in der nahen Zukunft, die uns helfen könnten, verhindern die Entwicklung von Krebs.“

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