我们的DNA序列中接近一半都是转录子,它们不是真正的基因,而是基因之间的非编码物质。其中,反转录转座子(retrotransposons,RTEs)可以通过RNA逆转录自我复制,并在基因组中移动,出现在其他基因位点上,因此也被称为"跳跃基因(jumping genes)"。它们通常被认为对人体没有益处,甚至由于跳跃的不稳定性,可能导致有害的基因突变和疾病,比如血友病和癌症。
不过最近,美国罗彻斯特大学(University of Rochester)的研究人员发现,盲鼹鼠(BMRs)却能够利用这些"垃圾DNA片段",来保护自身免受癌症的侵害。科学家指出,其背后机制也将对人类的癌症治疗策略有所启示。相关论文发表在《自然》旗下的同行评议期刊Nature Immunology上。
盲鼹鼠是一种小型地下啮齿动物,它们的寿命可以长达20年,大约是大小相似小鼠的10倍。它们之所以如此长寿,一部分原因是其对癌症的天然抵抗力。之前的研究证明,盲鼹鼠通过一种被称为"协同细胞凋亡(concerted cell death,CCD)"的机制,增加炎性细胞因子干扰素β(IFN-β)的产生,触发快速增殖的癌前细胞(precancerous cells)凋亡,从而达到抗癌效果。
问题来了,盲鼹鼠是如何触发CCD的呢?
原来,反转录转座子通常会被DNA甲基化沉默,以防止它们在基因组周围跳跃引起突变。DNA甲基化是一种表观遗传修饰,可抑制基因活性。然而,盲鼹鼠体内天然含有较低水平的DNA甲基转移酶(DNMT1),导致DNA甲基化沉默机制失效,引起反转录转座子"复苏",从而触发CCD机制,而产生预防癌症进展的作用。
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