核酸外切酶使DNA踏上癌症的不归路

癌细胞内含有众多遗传缺陷。但癌细胞的DNA最初是如何走上缺陷的不归路的还是一个难解之谜。现在,两名酵母研究人员描述了发生遗传不稳定性的最初几个步骤,这些不稳定性在人体内出现时可能引发癌症。他们发现酵母细胞中的一种酶降解了某些染色体的末端,使染色体倾向于发生更为严重的畸变。

  染色体的末端被端粒包被着,端粒是一段高度压缩的DNA链。端粒如果变得很短就会引起麻烦,如染色体断裂,然后与其它染色体融合等等。但短端粒究竟是如何引发这些故障?约翰霍普金斯大学的分子生物学家Carol Greider和她的研究生Jennifer Hackett(现为哈佛大学的博士后研究人员)决定探个究竟。

  Greider和Hackett想知道,变短的端粒是否会使染色体易受到核酸外切酶的作用,该酶降解DNA。(英国曼彻斯特大学的David Lydell 和 Laura Maringele在早先的研究中已发现一种核酸外切酶可能降解端粒)。研究人员怀疑由于丧失端粒的染色体迅速与其它染色体融合,因此核酸外切酶造成的染色体初期损伤可能未被注意到。在端粒被破坏后,研究小组仔细检查了酵母细胞的染色体。结果,不出所料他们发现染色体从裸露的末端处不成比例地分离,这说明核酸外切酶损伤就是遗传不稳定性的第一步。缺失一种叫做Exo1p的特殊核酸外切酶的细胞,没有在染色体端部开始分离,研究人员将有关研究结果发表在12月期的《分子与细胞生物学》杂志上。

  “这些发现使我们对染色体断裂的最初阶段发生的事件有了深入了解,贝勒医学院的分子生物学家和小儿肿瘤学家Alison Bertuch表示。这些现象很有可能也在人体细胞中出现,她补充说。Exo1p可能藏着更多的诡计:Bertuch和她的同事与Lydell的研究小组联合进行的一项新研究已证明Exo1p能加速一些酵母细胞的衰老,该研究即将在有关杂志上发表。