Science重要成果：人类癌症反转录转座子图谱

　　在人类基因组中，称为反转录转座子(retrotransposon)的小DNA元件通过自我复制和重新插入到基因组的多个位点从而具有造成突变性破坏的潜力。正常的成人细胞通过抑制机制阻止这些元件四处跳跃，然而根据发表在6月28日《科学》(Science)杂志上的一篇研究报道，这些机制在某些癌症中可能发生了故障，在某些情况下跳跃基因有可能甚至会导致癌症或促进其进程。

　　俄亥俄州立大学分子遗传学家Keith Slotkin (未参与该研究)说“这篇论文非常的重要。长期以来癌症与转座因子之间存在着薄弱的联系，新论文现在明确地证实了转座因子激活是癌细胞中新突变的来源。”

　　反转录转座子常见于真核生物基因组中，由于在进化过程中反复多轮的自我复制和插入，它们广泛构成了物种DNA的一个重要组成部分。事实上，它们组成了高达45%的人类基因组。

　　密歇根大学医学院人类遗传学家John Moran(未参与该研究)说：“大部分都是分子化石――DNA的‘死亡’片段，它们在进化过程中累积了如此多的突变以致它们现在只不过是无活性的残留成分。但是，有一些仍然在积极地活动。“

　　Slotkin解释说正常成人细胞利用表观遗传抑制表达和mRNA降解捕获转录物等许多机制使这些移动的元件处于控制之下。

　　然而有少数研究肿瘤细胞中反转录转座子插入的报告表明在一些癌症中这些抑制机制可能会出错。哈佛大学医学院的Peter Park想了解这样的癌症相关反转录转座子激活有多么的普遍。“全基因组测序技术现在使得我们能够以非常全面的方式进行观察，”他说。

　　文章的共同作者、哈佛大学医学院Peter Kharchenko说然而过去存在一个难题就是传统的测序软件程序在设计上特异忽略了如转座子等重复DNA元件。因此Kharchenko 和 Park设计了一个称作转座因子分析器(transposable element analyzer.，TEA)的新程序。

　　研究小组利用TEA比较了来自43名癌症患者的肿瘤和正常组织的全基因组序列数据。TEA从基因组序列片段中搜索出了包含重复元件和独特序列数据的片段确定了基因组转座因子的确切位置，并在肿瘤基因组中发现了近200个新插入。其中64%发生在基因中，这些基因许多通常在癌症中发生了突变。插入往往会影响这些基因的表达，表明了其在癌症中的致病或促进作用。

　　有趣的是，插入在上皮来源的癌症例如结直肠癌和卵巢癌中较常见，在血液或脑肿瘤中却没有检测到。“了解为何有可能存在为反转录转座子提供更宽松环境的细胞特异性差异将会是非常有趣的跟进，“Moran说。

　　Kharchenko 说：“反转录转座子显然不是推动突变和癌症的唯一机制，但它是一个从前没有被考虑到的选择。“

　　研究小组现在计划扩展他们的分析，并将TEA软件尽可能多的癌症基因组中。Kharchenko 说“如果它足够普遍，且如果它看起来有助于癌症生物学。那么你就可以开始考虑靶向它的途径。”大量这样的元件行为上像逆转录病毒，他补充说因此对抑制逆转录病毒的研究有可能同样适用于设计将转录转座子维持在原位的治疗。