DNA包装发现揭示了CRC突变可能导致癌症的原理

犹他大学亨茨曼癌症研究所(HCI)的研究人员的一项新发现，涉及到对DNA如何工作的基本理解，这将为研究基因包装如何调节基因活动(包括导致癌症和其他疾病的基因)的研究人员带来“180度的焦点变化”。HCI基础科学高级主任、肿瘤科学系教授Bradley R. Cairns博士的这一发现发表在本周的在线期刊上自然．

凯恩斯的研究重点是染色质重塑复合物(CRCs)细胞蛋白质这些复合物像马达一样，分别扩展或压缩DNA的不同部分来表达或沉默基因。在此之前，科学家们认为CRCs中的马达在收到指令之前一直处于静止状态。凯恩斯和合著者塞德里克·r·克拉皮尔(Cedric R. Clapier)表明，负责基因包装和组装的关键CRC中的马达本质上是打开的，相反，需要特定的指令才能关闭它。

“研究文献中的许多文章表明，CRCs在癌症细胞．它们密切地参与调控基因表达——负责正确包装控制生长增殖的基因，并负责解包装肿瘤抑制因子，”Cairns说。“这项研究揭示了CRC突变可能导致癌症的原理。”

染色体是由长组成的DNA链压缩在被称为核小体的蛋白质节点周围;当DNA被压缩时，该区域的基因就会关闭。一些CRCs，称为拆卸CRCs，作为发动机，展开部分DNA链使基因在特定的细胞过程中活跃。另一种类型，称为组装CRCs，倒带DNA链，当过程完成时重新压缩它。在细胞的整个生命周期中，unwind-倒带循环是不断重复的。

在这项研究中，Cairns和Clapier重点研究了组装CRCs。凯恩斯说:“在这项研究之前，我们认为除非来自细胞另一部分的蛋白质将其启动，否则马达是关闭的。”研究人员一直在通过观察CRC电机来寻找开关，看看是什么结合在它上面。

“事实证明，我们发现CRC马达已经在它的侧面携带了一个‘开关’，可以抑制它的作用，直到遇到位于核小体上的标记序列。该标记翻转抑制开关，并允许CRC将DNA链转回核小体周围，促进基因包装和沉默。”Cairns说。“我们的研究结果改变了未来研究人员应该了解CRC是如何被调节的——不是在CRC电机本身，而是在电机侧面的‘开关’上。”

这项研究还描述了CRC上的一个测量功能，它可以检查一个核小体和下一个核小体之间的正确距离，告诉马达在适当的时间关闭，这是基因沉默所需的功能。

凯恩斯的实验室现在将在拆卸改造中研究同样的转换概念。凯恩斯说:“还有其他具有替代功能的重塑家族，比如DNA修复。”“我们认为这个概念也适用于他们。”