鹽湖城-控制染色體結(jié)構(gòu)的細胞機器(如RSC復合體)在大約五分之一的人類癌癥中發(fā)生了突變?，F(xiàn)在，科學家們第一次為這種多蛋白機器開發(fā)了高分辨率視覺地圖，解釋了RSC復合體的工作原理及其在健康和癌細胞中的作用。這項研究由美國猶他大學教授和腫瘤學家亨斯邁癌癥研究所(HCI)癌癥研究員布拉德利凱恩斯博士、中國清華大學高寧博士和陳竹成博士共同領導。這項研究發(fā)表在今天的《科學》期刊上。
基因表達的過程是所有生物中每個細胞行為的基礎?；虮磉_為細胞協(xié)調(diào)行為提供了藍圖，包括生長、死亡和對細胞環(huán)境變化的反應。基因表達對于活的健康細胞和癌細胞至關重要。但是，癌細胞表達的基因的指令是有缺陷的，往往會導致生長失控。RSC及其相關復合物是染色體結(jié)構(gòu)和基因表達的關鍵調(diào)控因子。一旦RSC復合物與基因組結(jié)合，它將進行類似機器的運動，從而暴露染色體中的脫氧核糖核酸片段并觸發(fā)基因表達。
大約20年前，凱恩斯發(fā)現(xiàn)了RSC化合物，后來他通過鑒定許多蛋白質(zhì)成分并揭示其類似機器的行為，將它添加到他的發(fā)現(xiàn)中。現(xiàn)在，凱恩斯和他的同事們已經(jīng)確定了這種復雜的結(jié)構(gòu)是如何與蜂窩機械一起工作的。他相信這些發(fā)現(xiàn)將對某些癌癥的發(fā)展有非常重要的見解。凱恩斯說，“RSC復合體在健康細胞和癌細胞中發(fā)揮著重要作用。”“現(xiàn)在，我們可以精確地可視化RSC復合體的高分辨率地圖，包括其所有組件。我們可以看到復合物如何與染色體和脫氧核糖核酸相互作用，以及它是如何移動的。這提供了至關重要的信息，有助于我們理解RSC——就像復合物與癌癥有關一樣?！?
先前的研究導致了一個分辨率較低的RSC復合物模型，但許多問題仍未得到解答，包括該復合物的亞單位如何組裝并與染色體基因組相互作用。凱因斯和他的同事，包括實驗室成員塞德里克克萊皮爾、博士和納文維爾馬，利用酵母細胞(研究染色體和基因表達的經(jīng)典模型系統(tǒng))建立在現(xiàn)有知識的基礎上。他們利用新的先進的顯微技術(shù)，使他們能夠高度可視化染色體結(jié)構(gòu)。凱恩斯和他的同事能夠通過開發(fā)大量含有正常和突變形式的RSC復合物的細胞系來進一步研究RSC復合物。接下來，他們的團隊使用冷凍電子顯微鏡研究酵母RSC，直到最近才開發(fā)出來。
科學家們現(xiàn)在正在利用這些信息來進一步了解RSC復合體及其在癌癥中的作用。凱恩斯說：“這項研究對于我們理解健康細胞和癌細胞中染色體基因是如何暴露和表達的能力具有至關重要的意義?！薄斑@類信息是科學家用于開發(fā)新藥和了解腫瘤基因組特征的過程中的關鍵一步?！?
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