環狀DNA或導致癌細胞更具侵襲性

在這張由掃描電子顯微鏡拍攝的圖片中，藍色箭頭所指的是普通染色體，橙色箭頭所指的則是環狀DNA。

北京時間12月12日消息，據國外媒體報道，一項新研究發現，癌細胞的強大破壞力也許與其獨特的“甜甜圈形”DNA有關。部分癌細胞中的DNA并不像健康細胞那樣壓縮折疊為線狀結構，而是折疊為環狀結構，導致癌癥更具侵襲性。

DNA不僅通過堿基序列、還通過形狀傳遞信息。我們在生物課上學過，人類的大部分DNA都緊密折疊在細胞核中一種名叫染色體的結構里。幾乎所有細胞都含有23對染色體，而每個染色體中包含的DNA都緊緊纏繞在蛋白質骨架上，展開后的長度可達1.82米。在這一結構中，有些基因可以被特定分子“讀取”，從而將遺傳指令傳遞下去;有些基因則始終處于隱藏狀態，不會表達出來。這套機制受到精確調控，防止細胞傳遞錯誤的遺傳指令、導致細胞復制脫離正軌。

我們了解的所有遺傳知識都顯示，細胞內部的變化速度應當較為緩慢才對。但研究人員在幾年前發現，在一種名叫膠質母細胞瘤的腦癌中，腫瘤的變化速度似乎快得不合常理，其腫瘤細胞分化時，似乎增加了原癌基因(即將正常細胞轉化為癌細胞的基因)的表達。

研究發現，部分高倍表達的原癌基因會從染色體上脫離，然后附著到細胞內部的其它DNA片段上。近一半的人類癌癥中都有這種“染色體外”DNA片段(英文簡稱ecDNA)作祟，但在健康細胞中卻鮮少發現它們的蹤影。

而在此次最新研究中，研究人員找到了ecDNA如此強勢的原因。利用成像技術與分子分析技術發現這些DNA片段呈環形包裹在蛋白質骨架上，類似于在細菌體內發現的環形DNA。相比于普通DNA，環狀DNA的結構相對更加開放，這樣一來，其包含的遺傳信息就會被更快地轉錄和表達出來，其中也包括原癌基因。因此，腫瘤細胞能夠迅速復制出大量原癌基因，還能輕松適應不斷變化的環境。

健康細胞在分裂成子細胞時，會遵循特定的DNA分配規律。但癌細胞分配ecDNA時則頗為隨機，有些子細胞甚至會在一次分裂中分配到多個原癌基因。(葉子)

關鍵詞： DNA 致癌細胞