環狀 DNA 加速複製致癌基因，促進腫瘤細胞惡化
正常人類 DNA 呈現漂亮的雙股螺旋狀，但癌症患者體內的捱細胞中，DNA 形狀常變成環狀，現在聖地牙哥加州大學團隊新研究進一步指出，環形 DNA 就像叛變小兵，能加速腫瘤惡化進程，並抵抗現有治療方法。
DNA（去氧核醣核酸）組成的遺傳指令引導著生物發育與生命機能運作，是一種由兩條互相纏繞的長鏈組成之聚合物，長鏈本身由醣類（脫氧核糖）和磷酸基團藉由酯鍵相連構成，而兩條長鏈之間透過以氫鍵相互吸引的鹼基纏繞在一起，稱為鹼基對；排列在 DNA 單鏈上的鹼基又與脫氧核糖、磷酸組成單核苷酸，每 3 個單核甘酸組成 1 個「密碼子」，打個比方，類似英文字母排序以形成有意義的單詞。
接著 DNA 在細胞核中攀著組織蛋白（histone）形成染色體結構，細胞核內有 46 條染色體，如果將單個細胞核內所有 DNA 排成一條線，則總長超過 112 億公里，比太陽系直徑還要長 2 倍。
這種極度壓縮的結構讓遺傳訊息高度受控，負責讀取與執行 DNA 遺傳指令的分子只能視需求訪問某些基因，其他則維持隱藏狀態，細胞會在此時藉解旋酶（Helicases）和其他複雜機制解開 DNA 緊密結合的兩股長鏈，防止信使分子亂複製。
然而一組科學團隊發現，癌細胞中出現大量呈現環狀的「染色體外 DNA（extrachromosomal DNA，ecDNA）」，它們會改變癌基因的表達方式並促成更侵略的惡性行為，導致腫瘤成長更快速、還能抵抗外來威脅（如化療、放療和其他療法）。
研究人員進一步分析後發現，癌症中的環狀 ecDNA 儘管也纏繞在組織蛋白周圍，但結構不再緊密，而是能輕鬆打開更多位置、讓信使分子快速轉錄和表達遺傳訊息，這種功能能讓腫瘤細胞生成大量惡化的癌基因，進化也快速，從而對環境與潛在威脅做出更有力的反擊。
研究強調了癌細胞如何不按常理出牌、不遵守真核細胞正常的生物學規則，由於 ecDNA 從染色體上脫落下來後就隨機掛在細胞內其他 DNA 片段上，說明癌細胞似乎並不是透過正常的有絲分裂過程形成子細胞，而是藉由隨機分配帶有致癌基因的 ecDNA，讓子細胞在分裂過程中接收到多個拷貝的致癌基因，導致癌症加速發展。
新論文發表在《自然》（Nature）期刊。
（首圖來源：聖地牙哥加州大學）
留言 1