دور الحمض النووي الموجود خارج الصبغيات في السرطان

البيولوجيا

الباحثون يكشفون كيف يمكن للقطع الدائرية من الحمض النووي الموجودة في بعض الخلايا السرطانية أن تساعد الأورام في التطور والقتل.

على عكس الحمض النووي للكروموسومات ، الذي يتم نسخه وتقسيمه بالتساوي بين الخلايا الوليدة أثناء انقسام الخلية ،فإن تقسيم الحمض النووي الموجود خارج الصبغيات (ecDNA) في بعض الخلايا السرطانية لا يتم دائما بالتساوي. تفتقر هذه الأجزاء الدائرية من الحمض النووي إلى السنتروميرات, لذلك تتلقى بعض الخلايا الوليدة مزيدًا من ecDNA ، والتي تقوم بعد ذلك بتكرارها ، وبالتالي يرتفع عدد نسخ الجينات الورمية في تلك الخلايا بسرعة. علاوة على ذلك ، ونظرًا لأن كل انقسام خلية هو في الأساس وليد الصدفة فيما يتعلق بميراثها من ecDNA ، يتم الحفاظ على التنوع بين تجمعات الخلايا السرطانية ، مما يوفر إمدادًا وافرًا من الوقود اللازم للانتقاء الطبيعي. يمكن لهاتين السمتين مجتمعتين تمكين السرطانات التي تحتوي على ecDNA من التطور بسرعة أكبر بكثير من السرطانات التي تفتقر إلى ecDNA.

كيف يمكن أن تدعم ecDNAs النمو السرطاني

يمكن للطبيعة الدائرية لـ ecDNAs تمكين التفاعلات الجينية التي قد تدعم زيادة نسخ الجينات الورمية ، حيث قد تتفاعل العناصر الجينية الموجودة عادة في أجزاء بعيدة من الجينوم معًا. في حين أن العوازل في الحمض النووي الصبغي تقع في جذع بنية الحلقة وتضمن أن التسلسلات التنظيمية مثل المعززات تعمل فقط على الجينات المستهدفة القريبة ، فإن الشكل الدائري للـ ecDNA يولد تفاعلات جديدة مع تسلسلات تنظيمية إضافية لا تحدث عادة على الحمض النووي الصبغي. .

يمكن أن تدعم العناصر التنظيمية الإضافية تعبير الجين الورمي العالي.

بالإضافة إلى ذلك ، تميل ecDNAs إلى أن يكون لها بنية كروماتين أكثر انفتاحًا من الكروموسومات التي تعزز التعبير الجيني المتزايد. يتم لف الحمض النووي حول نوى هيستون إلى وحدات تنظيم تسمى nucleosomes. على الكروموسومات ، يمكن أن تصبح بعض المناطق مضغوطة بشكل كبير ، مما يجعل الحمض النووي غير قابل للوصول إلى آلية النسخ ، لكن ecDNAs لها بنية كروماتينية متغيرة حيث لا تتراكم النيوكليوسومات ، مما ينتج عنه DNA يسهل الوصول إليه ومهيأ للنسخ. علاوة على ذلك ، فإن ecDNAs محملة بعلامات هيستون النشطة ولكن لديها ندرة في علامات هيستون القمعية ، مما يعزز مستويات عالية من النسخ.