Cell:BRAF假性基因可诱导淋巴瘤
过去十年的研究已经提示假性基因在生理和疾病中扮演着重要角色。体外实验已经证明假性基因可通过多种途径导致细胞发生转变,然而,假性基因在癌症发生发展中的作用缺乏体内实验的证实。近日,来自美国哈佛大学医学院的研究人员在著名国际学术期刊cell在线发表了他们的最新研究进展,他们发现无论体内或体外,长非编码RNA的一个亚型--假性基因可以作为竞争性内源RNA(ceRNA)促进BRAF表达和MAPK激活,导致癌症的发生。
长非编码RNA(lncRNA),作为多种生物作用的重要调控因子,其功能研究方面近几年取得了显著进展。目前已经发现在多种疾病过程如癌症的发展过程中其表达或功能异常。
假性基因是lncRNA基因的一个亚型,来自于蛋白编码基因,但失去了编码蛋白质的能力,长期被当作基因组进化过程中产生的无功能性残余。但绝大多数假性基因都存在具有高度同源性并且具有蛋白编码功能的亲代成分,并且能够参与其亲代基因的转录后调控。这些调控机制包括内源性siRNAs的形成、通过假性反义RNAs招募调控蛋白去补充亲代基因位点以调节染色体重塑和转录、以及竞争RNA结合蛋白或翻译元件。
研究发现序列高度同源性使得假性基因能够与其亲代基因竞争同一群miRNA,作为竞争性内源RNA(ceRNA)影响miRNA对蛋白编码基因的调控作用。当假性基因异常表达时,这机制就与癌症尤其相关。研究人员证实了癌症中突变频率高的PTEN 和 KRAS的假性基因在体内的功能是ceRNA。进一步,研究人员发现过表达全长BRAF假性基因BRAF-rs1或其假的“编码序列”以及3'UTR的基因工程小鼠会发生侵袭性的恶性肿瘤,类似于人类的弥漫性大B细胞淋巴瘤,并发现Braf-rs1及其人类直系同源基因BRAFP1作为ceRNA促进BRAF表达和MAPK激活,发挥促癌作用,或至少具有部分致癌活性。同时,BRAFP1的转录或基因突变在多种人类癌症中高频出现,其中包括B细胞淋巴瘤。
这项研究利用基因工程小鼠在体内证明假性基因具有促癌潜能,提示我们ceRNA介导的microRNA隔离可能在促进癌症发生方面具有重要作用。然而是否假性基因的致癌活性需要另外的ceRNA目标或非ceRNA相关的机制将是后续研究的重点。
《医学科学报》 (第14期 第5版 国际期刊), http://www.100md.com