Persönliche Gesundheit

Alte epigenetische Veränderungen Stille cancer-linked Gene

Eine epigenetische Veränderung, eine form der DNA-Steuerung deaktiviert einige Gene im Zusammenhang mit Krebs zu spät in der menschlichen Entwicklung wurde konserviert für mehr als 400 Millionen Jahren, neue Forschung, geführt von der Garvan-Institut der Medizinischen Forschung schlägt vor.

Forscher entdeckt, dass Gene aktiviert, die in einigen Krebsarten beim Menschen gibt es auch in Zebrafisch—aber ‚zum schweigen gebracht‘ innerhalb von nur Stunden nach der Befruchtung. Die Studie wirft ein neues Licht auf, wie unsere Epigenetik regulieren Gene, von denen einige verknüpft sind, ist die Entwicklung einer Krebserkrankung im späteren Leben, die über große evolutionäre Distanzen. Es legt zudem erhebliche Unterschiede zwischen dem, wie das epigenom ’setzt sich‘ in zebrafischen und menschlichen Embryonen, die möglicherweise künftige Studien über epigenetische Vererbung.

„Wir haben gezeigt, dass wir konserviert haben diese embryonalen Ereignis, das schaltet Genen in Verbindung mit Krebs beim Menschen“, sagt Dr. Ozren Bogdanovic, Leiter der Entwicklungs-Epigenomics-Labor, der die Studie leitete. „Es ist faszinierend, und wir wissen immer noch nicht, warum es passiert, aber es deutet an, wie wichtig für die menschliche Gesundheit ist es, zu halten diese Gene zum schweigen gebracht.“

Die Ergebnisse sind veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Communications.

Eine unerwartete relative

Auf den ersten Blick, Mensch und Zebrafisch (eine winzige Fischarten native zu Südasien) scheinen kaum Verwandte—in der Tat, unsere gemeinsamen evolutionären Vorfahren stammt aus mehr als 400 Millionen Jahren.

Aber genetisch, Zebrafisch und Mensch sind nicht so Verschieden—wir teilen rund 70% des protein-produzierenden Gene. Die Garvan-led team zu untersuchen, wie konserviert die epigenetischen änderungen, die kontrollieren, wie die DNA „Lesen“, sind während der Entwicklung eines Embryos.

Gene sind zum Teil gesteuert durch Methylierung—tags auf DNA, die ‚block‘ – Gene abgelesen werden.

Die Forscher zunächst isolierten primordialen Keimzellen, die Vorläuferzellen von Spermien und Eizelle, von der Entwicklung von Zebrafisch-Embryonen und generiert ganze Genom bisulfite sequencing (WGBS) Daten—eine Momentaufnahme der alle DNA-Methylierung in der Zelle.

Das Zebrafisch-Genom-Vater-Figur

Das team aufgedeckt grundlegende Unterschiede, wie die DNA ist methyliert, die in Säuger-und Zebrafisch-Embryonen.

Menschen, die diese DNA-methylierungs-tags sind meist ’sauber‘, wenn ein Spermium befruchtet eine Eizelle, und dann nach und nach methylierte wieder, um sicherzustellen, die embryo entwickeln kann, korrekt. Stattdessen Zebrafisch-Embryonen behalten die methyl-Gruppe Muster des Vaters.

In dieser Studie fanden die Forscher, dass primordiale Keimzellen des zebrafisches nicht zurücksetzen Ihre methylierungsmuster entweder, aber Erben der väterlichen DNA-methylierungs-Muster. Dies kontrastiert mit den Ergebnissen der in Säugern die primordialen Keimzellen, die durch den zweiten ‚fegen, reinigen‘ Ihrer DNA-methylierungs-tags. Die Forscher sagen, dass dieser Befund wirft ein Licht auf die molekularen Prinzipien der Keimbahn-Entwicklung und highlights der Zebrafisch als ein nützliches experimentelles Modell, um zu untersuchen, wie die epigenetische Signaturen vererbt werden ganze Generationen.

Weiter, die Forscher gesiebt, wie DNA ist methyliert, in Zebrafisch-Embryonen, in vier Stufen der Entwicklung. Sie entdeckten 68 Gene waren methyliert und ausgeschaltet früh während der embryonalen Entwicklung, die innerhalb von 24 Stunden nach der Befruchtung.

„Was interessant ist, dass die meisten dieser Gene gehören zu einer Gruppe namens cancer testis-Antigene“, sagt Dr. Ksenia Skvortsova, co-erste Autor der Studie. „Unsere Arbeit zeigt, dass diese sind einige der ersten Gene, die ‚zum schweigen gebracht‘, oder durch gezielte DNA-methylierungen, in den beiden Zebrafisch und Säugern.“

Frische Einblicke in eine alte Mechanismus

Die Gene, die code für cancer testis-Antigene, oder CTAs, die für kurze, nur in den männlichen Hoden, aber ausgeschaltet sind, in allen anderen Geweben, in den Menschen. Für einen unbekannten Grund, CTA Gene eingeschaltet sind wieder in einigen Krebsarten, wie Melanom.

„Säugetiere und Fische haben sehr unterschiedliche Strategien, wenn es um die Entwicklung eines Embryos“, sagt Dr. Bogdanovic. „Aber trotz dieser sehr unterschiedlichen Strategien, es scheint, dass die Kontrolle der CTA-Gene konserviert sind, in der ganzen Entwicklung.“