真正的癌基因竟然不在染*體上早在上世紀,科學家在觀察癌症患者的癌細胞*過程時發現,在常見的染*體外出現一些細...
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真正的癌基因竟然不在染*體上
早在上世紀,科學家在觀察癌症患者的癌細胞*過程時發現,在常見的染*體外出現一些細小的被染*的顆粒,就是ecDNA,即染*體外DNA。
從大小上來看,ecDNA小到幾百鹼基對,大到百萬級鹼基對甚至更大都有,而染*體DNA往往是幾千萬到幾億鹼基對的規模。從形狀上來看,ecDNA有的是線*,有的是環狀,我們的重點是那些形成了環狀結構的ecDNA。
正常的染*體是由DNA和組蛋白包被組成,隨着細胞的狀態呈現出不同的壓縮模式。而環狀的ecDNA不容易降解,且沒有着絲粒。雖然癌基因本身存在於染*體上,但是在發揮作用時,那些從染*體脱落下來的ecDNA上包含的基本上是癌基因,這些才是真正對癌症有意義的、高度活躍的癌基因。Mischel的研究團隊對來自117位病人的腫瘤細胞系,8個非癌*人類細胞樣本和10個永生非癌細胞系共2572個細胞進行研究,通過成像軟件來檢測細胞*過程中的ecDNA。發現幾乎40%的癌症類型和近90%的腦部腫瘤異種移植模型均含有ecDNA,而在正常細胞中幾乎從未檢測到。
染*體是平均分配的。ecDNA沒有着絲粒,所以它們往往是隨機分配到複製後的細胞。而這一分配的差異也決定了ecDNA在細胞中發揮作用的方式和傳統的染*體DNA有很大區別。研究者發現,ecDNA的染*質是十分活躍的,可以更加容易的被激活發生轉錄。
此外,ecDNA的環狀結構可以讓兩個本來很遠的DNA片段連接在一起,從而實現了超遠距離的相互作用,如下圖所示。當癌基因與鄰近的增強子(起增加基因表達的作用)相互聯繫,就會促進癌症的發展。
ecDNA極大的增強癌細胞中基因的表達,讓癌症惡化程度增強。前期也有研究*實使用相關的抑制劑可以消除ecDNA。但是ecDNA也有一系列逃脱辦法。一旦*物撤離後,ecDNA就會死灰復燃。這也是癌症難以治癒的可能因素之一。
(1)ecDNA主要存在於 中,它的遺傳 (“符合”或“不符合”)孟德爾遺傳規律。
(2)要觀察ecDNA的形態,最好選擇細胞* 期的細胞。在細胞*過程中,ecDNA和染*體DNA在子細胞中分*式的區別是 。
(3)ecDNA上癌基因大量表達的原因是 。
(4) 簡述ecDNA上的癌基因比染*體上的癌基因更能發揮作用的原因。(至少答出3點)
(5)結合本文信息,提出治療癌症的思路。
【回答】
(1)細胞核 不符合
(2)中 染*體是平均分配到子細胞的;ecDNA沒有着絲粒,隨機分配到複製後的細胞(2分)
(3)染*質活躍,容易激活轉錄;環狀結構改變了增強子與癌基因的位置,加強了表達
(2分)
(4)環狀的ecDNA在癌細胞中存活時間更長;ecDNA上包含的基本上是癌基因;ecDNA改變了某些DNA片段的相對位置;ecDNA使同一腫瘤內的細胞之間存在差異;ecDNA有一定的逃避機制(3分)
(5)降解ecDNA;抑制ecDNA上基因的表達;抑制染*體上片段脱落;抑制ecDNA複製……合理給分(2分)
知識點:遺傳的分子基礎 單元測試
題型:綜合題
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