解開基因表現繩結!陽明交大發現 lncRNA 與病毒致癌有關

作者 | 發布日期 2021 年 12 月 15 日 9:40 | 分類 生物科技 , 科技教育 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


陽明交大微生物暨免疫學研究所,針對卡波西氏肉瘤皰疹病毒的研究,發現 6 條具有活化皰疹病毒潛力的 IncRNA,其中一條被命名為 KIKAT 的 lncRNA,就是透過調控惡名昭彰的「組織蛋白甲基轉移酶 KDM4A」,結合在基因啟動子上的位置,得以解開病毒調控致癌基因活化的「結」。

mRNA 將 DNA 遺傳密碼轉譯成蛋白,科學家利用這個特性研發出新冠疫苗。除了 mRNA 之外,科學家發現另一種名叫 lncRNA 的核醣核酸,本身不參與基因轉譯,但卻會與一些致癌病毒互動造成癌症。

這個名叫「長鏈非編碼核醣核酸」(Long non-coding RNA, lncRNA)的核醣核酸,有別於 mRNA,可再轉譯成蛋白的生物遺傳法則,不會將基因密碼轉譯成蛋白,這種「不作為」的特性,過去一度被視為無用,直到最近科學家才發現,雖然 lncRNA 不製造出任何基因遺傳的蛋白,但是卻會影響其他基因表現,值得一提的就是致癌基因。

陽明交大微生物暨免疫學研究所,在一系列針對卡波西氏肉瘤皰疹病毒的研究中,發現 6 條具有活化皰疹病毒潛力的 IncRNA,皰疹病毒感染人類細胞後,處於潛伏期的病毒基因體會與細胞的組織蛋白緊密結合,解開織蛋白與 DNA 間的緊密纏繞後,才能啟動基因的轉錄/轉譯過程,而這 6 條 IncRNA 正是扮演把這些「結」解開的角色,也因為 lncRNA 解開這個封印的繩索,開啟一連串病毒基因轉錄/轉譯的過程,得以活化。

▲機轉圖。(Source:陽明交大)

KDM4A 已被認為與許多癌症,包含乳癌、肺癌、腸癌有關,而在這 6 條 IncRNA 中,一條被命名為 KIKAT 的 lncRNA,就是透過調控惡名昭彰的「組織蛋白甲基轉移酶 KDM4A」,結合在基因啟動子上的位置,才得以解開病毒調控致癌基因活化的「結」。

這是首次找到 KDM4A 致癌的病理機制,同時闡述一個新的 lncRNA 調控基因表現的新角色,這條以 KIKAT 為名的 IncRNA LINC01061,是由主持這項研究的張佩靖教授團隊自行命名,團隊以帶有卡波西氏肉瘤皰疹病毒的細胞株作為實驗對象,從 82 條可能活化皰疹病毒的 lncRNA 中篩選找到。

張佩靖表示,相同的 DNA 序列只要調控基因活性,就能影響基因表達與細胞型態,就像房子的裝潢,不同的裝潢可以讓同樣的建築有不同的功能,而這項研究找到與癌症相關的I ncRNA,以及其作用機制,未來有進一步做為細胞癌化指標的潛力。

(首圖來源:陽明交大)