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“小柯”秀

2021-01-06 中国科学报
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  《自然》

  染色体碎裂促进癌症基因扩增的进化

  美国加州大学圣地亚哥分校Don W. Cleveland、Peter J. Campbell等研究人员合作发现,染色体碎裂可促进癌症中基因扩增的进化。相关研究成果近日发表于《自然》。

  研究人员对产生化学治疗抗性的克隆细胞分离株进行了全基因组测序,结果表明,通过依赖于聚(ADP—核糖)聚合酶和DNA依赖性蛋白激酶催化亚基的机制,染色体碎裂是环状染色体外DNA(ecDNA)扩增的主要驱动力。

  纵向分析显示,通过另外几轮染色体碎裂,ecDNA的结构进化进一步提高了药物耐受性。原位Hi-C测序表明,ecDNA优先束缚在染色体末端附近,当存在DNA损伤时它们会重新整合。最初在低水平药物选择下形成的染色体内扩增经历了连续的断裂—融合—桥接循环,从而产生了长度超过100兆碱基的扩增子,并被夹在间期桥接中,然后碎裂,从而产生了微核,其微囊化的ecDNA是染色质碎裂的底物。

  研究人员确定了与获得性抗药性或癌基因扩增相关的人类癌症中与局部基因扩增相关的相似基因组重排图谱。研究人员认为,染色质碎裂是加速基因组DNA重排以及扩增为ecDNA的主要机制,并能够快速获得对变化生长条件的耐受性。

  研究人员介绍,局部染色体扩增通过介导癌基因的过表达来促进癌症的发生,并通过增加其作用会降低抗癌药功效的基因表达来促进癌症治疗耐药性的产生。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1038/s41586-020-03064-z

  星形胶质细胞通过吞噬成人海马体神经突触稳定脑电路

  韩国科学技术高等研究院Won-Suk Chung和韩国脑科学研究所Hyungju Park团队合作发现星形胶质细胞通过吞噬成人海马体神经突触来稳定电路。相关研究近日发表于《自然》。

  在本研究中,研究人员发现星形胶质细胞的吞噬作用对于维持正常海马体突触的连接性和可塑性至关重要。通过使用荧光标记吞噬报告基因,研究发现,成年小鼠海马CA1区的神经胶质吞噬作用消除了兴奋性和抑制性突触。出乎意料的是,研究人员发现星形胶质细胞在神经元活动依赖的兴奋性突触消除中起主要作用。

  此外,星形胶质细胞吞噬受体MEGF10缺失的小鼠表现出兴奋性突触消除减少,从而导致过多功能受损突触的累积。最后,Megf10基因敲除小鼠表现出长期突触可塑性缺陷和海马记忆形成受损。总的来说,该研究数据提供的有力证据表明星形胶质细胞通过MEGF10消除了成年海马体中不必要的兴奋性突触连接,并且星形细胞的这种功能对于维持电路连通性和认知功能至关重要。

  据介绍,在成年海马体中不断发生突触的形成和清除。但是,尚不清楚成年大脑中突触消除的确切功能及其调控方式。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1038/s41586-020-03060-3

  《科学》

  动粒确保有丝分裂正常进行的三元机制

  美国加州大学圣地亚哥分校Arshad Desai和Pablo Lara-Gonzalez研究组合作取得最新进展。他们发现在未黏附动粒上催化Mad2-Cdc20组装的三元机制。这一研究成果近日发表于《科学》。

  他们用探针特异性地阐明了线粒体催化的Mad2-Cdc20组装机制,该探针专门监测活细胞中动粒的组装反应。他们发现,催化作用是通过三元机制发生的,该机制包括Mad2和Cdc20底物的局部递送以及两个磷酸化依赖性相互作用,这些相互作用在几何上限制了它们的位置以及起始Cdc20与Mad2相互作用。这些结果揭示了未黏附的动粒如何产生确保细胞分裂过程中基因组完整性的信号。

  据悉,在细胞分裂过程中,动粒将染色体与纺锤体微管结合。为了防止染色体获得或丢失,缺乏微管附着的动粒局部催化检查点蛋白Cdc20和Mad2的缔合,这是形成可扩散的检查点复合物以防止有丝分裂失败的关键事件。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1126/science.abc1424

打印 责任编辑:张芳丹
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