医学进展
2014年09月号
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转录刺激端粒重组可抑制缺乏端粒酶的细胞衰老

作者:马驰

众所周知,端粒与衰老有关,端粒酶又与端粒的长短有直接关系。如果没有端粒酶,端粒会发生何种变化哪?台湾国立大学医学院生物化学与分子生物学系的研究人员证明,在缺乏端粒酶的条件下,端粒相关的含有端粒重复的非编码RNA(TERRA)能刺激端粒重组、维持端粒长度、抑制衰老。该研究结果刊登在《美国国家科学院院刊》上。

人类体细胞或酵母细胞如果缺乏端粒酶,随着每次细胞分裂端粒就会变短。端粒的逐渐变短导致细胞衰老。然而有少部分缺乏端粒酶的细胞能通过激活旁路重组途径维持端粒长度。尽管参与端粒重组的基因已经得到确认,但触发端粒重组的机制仍旧不清楚。

THO复合物是一种保守的真核生物复合物,参与转录延伸和mRNA输出。研究人员证明,THO复合物成的突变能刺激端粒酶缺陷的细胞发生细胞早亡和II型端粒重组。

研究证明,在含有缺陷THO复合物的突变细胞中,转录的停止以及转录的DNA-RNA 杂合物会刺激转录相关的重组,引起基因组的不稳定性和染色体脆性。端粒相关的含有端粒重复的非编码RNA(TERRA)的累积是观察THO复合物突变体中的端粒效应所必备的。研究发现,THO复合物成突变会引起端粒附近转录延伸复合物的停止,而转录延伸复合物的停止导致了端粒相关的含有端粒重复的非编码RNA(TERRA)的累积。该累积又诱导了端粒重组。该结果揭露了端粒相关的含有端粒重复的非编码RNA(TERRA)是一种万能分子,具有多种分子功能,尤其是在调控端粒重组方面,同样可以达到抑制衰老的作用。

从该研究结果分析端粒重组有利有弊,其弊端会表现在肿瘤治疗过程中。端粒酶对于肿瘤细胞增殖至关重要。但如果治疗仅仅抑制了端粒酶作用,抑制作用会刺激端粒重组,抑制肿瘤细胞的衰老,治疗效果会欠佳,所以该研究也为肿瘤的治疗提供了多方面的考虑。(作者:马驰)

参考文献《Proceedings of the National Academy of Sciences》2014;111:3377-3382


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