突出了
随着圣诞节的临近,1圣由欧洲癌症研究协会(European Association for Cancer Research)在柏林组织的癌症基本表观遗传机制会议(Basic Epigenetic Mechanisms in Cancer)在节日季开始时给予了早期治疗(除了Glühwein!)。
讲座和海报提供了对最热门的表观遗传学和癌症研究新数据的迷人见解。主要主题集中在理解增强子和相关rna在癌症发展中的作用,表观遗传学和基因组稳定性之间的联系,以及通过理解表观遗传学修饰的功能发现新的药物靶点。
科学的范围加上一些优秀的讨论引导者(快速网络,有人吗?)使会议非常有趣,并取得了巨大的成功。正如所预料的那样,有许多令人兴奋的演讲,但这里是我最喜欢的一个总结:
含MOF复合物的表观遗传调控
Asifa艾克塔马克斯普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所,弗莱堡,德国
Asifa Akhtar的团队对X染色体调控感兴趣,并将果蝇作为一个模型系统,而不是像雌性哺乳动物那样使X染色体失活,而是在雄性X染色体上超转录基因(剂量补偿)。包括组蛋白乙酰转移酶MOF在内的MSL复合物针对果蝇的x染色体控制这一过程。此外,他们还发现,在哺乳动物和果蝇中,MOF也是进化保守的非特异性致死(NSL)复合体的一部分。这是一个主要的表观遗传调控因子,在调控管家基因方面似乎起着无害的作用;然而,这种复合物在癌症中经常被失调,Asifa Akhtar已经发现了NSL的一种新作用。通过开发一种专门分离线粒体DNA的新方法,他们表明NSL复合体成员(MOF和KANSL)是线粒体DNA的转录因子,敲除这些蛋白质会显著降低呼吸速率。这对富含线粒体的心肌细胞(如在心脏和骨骼中发现的线粒体)具有重要意义,并表明了核和线粒体转录之间未知的联系。
DNA修饰:从癌症的机制到全基因组分析
弗朗索瓦•福民布鲁塞尔大学,布鲁塞尔,比利时
Francois Fuks将他的演讲分为两部分,第一部分集中于他的团队利用DNA甲基化图谱来描述乳腺癌亚型的工作。他展示了工作成果,通过整合不同的全基因组分析,如RNA表达和DNA甲基组,乳腺癌的亚型分类从4种增加到10种。三种甲基组定义的亚型都属于先前定义的HER2+ ve,基底状和管腔A;然而,其他三种是新的亚型。整合这些全基因组数据提供了对不同乳腺癌亚型更全面的分类,可能导致更好的最终治疗。他演讲的第二部分概述了他们从果蝇那里获得的关于最近发现的RNA翻译后修饰,5-羟甲基胞嘧啶的令人兴奋的数据。为了研究这一点,他们开发了hMeRIP(羟甲基胞嘧啶RNA免疫沉淀)来鉴定修饰的转录本,其中有很多。此外,通过敲除Tet蛋白,这种信号被减少。然而,这种修饰在哺乳动物系统中有多丰富,以及它与转录和/或长链非编码RNA (lncRNA)功能有什么关联,仍有待观察。
ncrna在转录和癌症中的作用
托尼Kouzarides英国剑桥大学格登学院
Tony Kouzarides的演讲也简要介绍了他们对翻译后修饰RNA的研究和新药靶点的潜力。他们目前正在开发BCDIN3D的抑制剂,这是一种RNA甲基转移酶,调节microRNA处理,对乳腺癌转移很重要。他们也在寻找其他RNA修饰剂作为治疗癌症的潜在药物靶点。讲座的其余部分讨论了试图从噪音中提取具有重要功能的lncrna的工作,为此,他们确定了一类新的lncrna。通过生物信息学的询问来自哺乳动物细胞系的RNA-seq数据,他们已经确定了与编码基因相关的lncRNAs的保守启动子,并将其命名为-位置保守ncRNAs (pcRNAs)。有趣的是,与pcrna相关的基因高度富集于发育转录因子,如Hox和Sox基因。此外,pcrna以一种非常特定的细胞类型和组织方式表达,并与相应的编码基因共表达。功能性研究表明,pcRNA可以调控该基因,敲除pcRNA可以抑制基因表达。令人惊讶的是,pcRNA的过表达并不等同于该基因的过表达。为了解释这一点,Tony Kouzarides提出了一些有趣的假设模型,他们目前正在测试这些模型将pcRNAs的功能、增强子和编码基因表达联系起来。 These pcRNAs are often misregulated in cancer with possible tumour enabling as well as suppressive roles and the expression of some pcRNAs in primary tumours may predict disease outcome.
癌基因诱导衰老(OIS)的表观遗传学改变
雪莱伯杰宾夕法尼亚大学,费城,宾夕法尼亚州,美国
雪莱·伯杰(Shelley Berger)的演讲将癌症置于生物体随着年龄增长而发生生物学变化的背景下。她讨论了衰老对细胞的保护和有害作用之间的平衡:短期内,衰老是对癌症的保护,因为细胞停止分裂;然而,这一过程会导致炎症增加,从而导致癌症。她解释了衰老过程中染色质是如何发生深刻重组的,包括大量富集H3K4me3和富集h3k27me3的“台地”和枯竭h3k27me3的“峡谷”。她接着讨论了她最近在《自然》杂志上发表的数据(doi:10.1038/nature15548),这些数据确定了一种新的肿瘤保护作用,自噬通过降解核成分运输到细胞质。这项研究表明,自噬相关蛋白LC3/Atg8存在于细胞核中,它与核层状蛋白B1相互作用,并与染色质上的层状蛋白相关结构域(latin -associated domains, LADs)结合。在致癌损伤(但不是饥饿)时,层蛋白B1被运送到细胞质中,并在溶酶体中降解。通过稳定表达mCherry-GFP-lamin B1结构的细胞,证实了溶酶体中存在lamin B1。当核中有层粘连蛋白B1时,两种荧光团均可检测到;然而,当lamin B1被运送到溶酶体时,GFP被酸性条件淬灭。 Degradation of lamin B1 leads to impaired cell proliferation and DNA repair, a beneficial effect to restrain tumourigenic insults. This new area of research indicates that additional nuclear substrates of autophagy will play important roles in physiological and pathological processes.
Dnmt3a和Dnmt3b调控增强子调节表皮干细胞稳态:对衰老和癌症的影响
萨尔瓦多阿斯纳尔Benitah西班牙,巴塞罗那,生物医学研究所
自我更新和分化之间的平衡是成人干细胞的一个关键过程。亚博赞助曼联这种平衡的丧失使组织容易老化和癌的形成。萨尔瓦多·阿兹纳·贝尼塔(Salvador Aznar Benitah)展示了胚胎干细胞向角质细胞分化过程中表观基因组和表观遗传修饰的正常变化。他的数据展示了掌握具有技术挑战性的Dnmt3a和3b芯片实验的成果,表明这些酶具有独特的、不重叠的基因组结合模式,并随分化而改变。Dnmt3b沿着与高水平DNA甲基化相关的稳定转录基因的基因体被发现。相反,Dnmt3a与表皮干细胞与其间质相互作用所需基因的转录起始位点结合,但这些基因高度转录且缺乏dna甲基化。亚博赞助曼联有趣的是,他们还发现这些酶富含超级增强子,是产生相关增强子RNA (eRNA)所必需的。这些Dnmts在增强子上的结合依赖于H3K36me3,并导致这些区域的5-羟基甲基化。Salvador Aznar Benitah讨论了这与癌症形成的相关性,因为这些DNMTs在血液系统恶性肿瘤中经常发生突变。
收盘总结
总之,这是一次成功的会议,它概述了表观基因组和表观遗传修饰因子影响癌症形成过程中的异常过程的许多方式。通过拓宽我们对基本表观遗传调控是如何控制的理解,它也为我们提供了见解,我们有望发现新的药物酶和途径来对抗这种疾病。
**感谢来自巴茨癌症研究所的艾米丽·桑德森提供了这个伟大的总结。