表觀遺傳調控激活前列腺癌中基因組片段

               激活區(qū)域包含許多前列腺癌特異基因，例如前列腺癌zui常見的標志物PSA（前列腺特異抗原）和PCA3等。直到現(xiàn)在，人們都并不清楚這些基因是通過表觀遺傳調控。Clark教授實驗室在以往的研究中證實，相似地前列腺癌基因組的大片區(qū)域也被表觀遺傳調控沉默，表明癌癥的表觀遺傳組（epigenome）有結構性重排。表觀遺傳學（Epigenetics）是著眼于研究不涉及DNA序列改變，通過影響細胞核內基因組的結構調控基因表達的生物化學改變的一門遺傳學科。通過某些分子的附著或脫離準確打開或關閉DNA結構，使得基因在結構打開時表達，結構關閉時沉默。

           在表觀遺傳激活方面，新研究表明，一種稱為“甲基化”的表觀遺傳過程往往可通過改變基因起始位點來激活基因，從而推翻了當前流行的教條——DNA甲基化只能夠沉默基因。這些研究結果總的來說對于癌癥的診斷和治療具有廣泛的影響，包括以表觀遺傳為基礎的基因治療，因為它們需要靶向的是基因的某些區(qū)域，而非單個的基因。博士生Saul Bert和Clark教授利用來自前列腺癌細胞的基因表達譜數(shù)據(jù)和全基因組測序技術，確定了前列腺癌中表觀遺傳激活的基因組部分區(qū)域。隨后他們調查了激活背后的機制。

              DNA是由稱作“堿基對”的核酸構件組成，具體來說就是鳥嘌呤-胞嘧啶（GC）和腺嘌呤-胸腺嘧啶（AT）。不同于基因組的其他部分，在基因組起始位點附近有一些高密度成簇的CG 堿基對。這些CG簇，被稱作“CpG島”，甲基化作用就發(fā)生在這一區(qū)域。“當我開始博士研究之時，我們想看看是否CpG島的甲基化喪失會引起癌癥中的基因激活，” Saul Bert說。“我們采用全基因組方法，檢測了包括CpG島在內的所有基因轉錄起始位點。我們所看到的讓我們感到非常驚訝，基因在超甲基化（hypermethylated）位點激活，這違背了當前的認知。”“在實驗室我們繼續(xù)證實，如果甲基化非常接近轉錄起始位點的CpG島，那么有可能會開啟基因。”“雖然認識到甲基化可以觸發(fā)基因激活，代表了思維模式的一種轉變。我們還發(fā)現(xiàn)了前列腺癌基因組中一些包含多基因家族、腫瘤相關基因、microRNAs和癌癥生物標記物的區(qū)域，這同樣相當重要。這些區(qū)域可通過重要的表觀遺傳重塑被同時開啟。