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生物通報道：來自美國康奈爾大學(xué)，德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心等處的研究人員利用一種新型的測序技術(shù)完成了目前zui全面的雌激素主要瞬即效應(yīng)的檢測，表明雌激素對乳腺癌細(xì)胞的作用是如此直接和廣泛，這對于乳腺癌的基礎(chǔ)研究及治療都具有重要的意義。這一研究成果公布在Cell雜志上。

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領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是美國康奈爾大學(xué)，德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心Cecil H. and Ida Green Center主任W. Lee Kraus博士，他曾就蛋白如何結(jié)合基因，調(diào)控基因組進(jìn)行過深入的研究。

 

科學(xué)家們早些年就已知道雌激素在乳腺癌細(xì)胞中起著重要的作用，約2/3的乳腺癌細(xì)胞都有雌激素受體表達(dá)，這些受體可將雌激素作為有絲分裂信號產(chǎn)生響應(yīng)。雌激素是乳腺癌生長的首要驅(qū)動力，雌激素受體可以成為激素抑制治療藥物（如他莫西芬）的作用靶點(diǎn)以及預(yù)后判斷指標(biāo)，因此這方面的研究也受到了許多大型實驗室的關(guān)注。

在這篇文章中，研究人員利用一項叫GRO-seq（Global Run-On Sequencing）測序技術(shù)，并通過一種新的生物信息學(xué)方法來分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)雌激素信號能快速，有力，并以一種出乎預(yù)料的短暫方式直接調(diào)節(jié)很大部分的轉(zhuǎn)錄譜。除編碼蛋白的基因外，雌激素還調(diào)控了全部三種RNA聚合酶的分布和活性，事實上還包含迄今為止所有描述過的每一類非編碼RNA，研究人員還發(fā)現(xiàn)數(shù)千種以往未注明或未檢測到的由雌激素調(diào)節(jié)的基因間轉(zhuǎn)錄，為進(jìn)一步研究開辟了新的方向。這為引發(fā)細(xì)胞分裂的雌激素依賴作用提供了一個有關(guān)的更廣的基因調(diào)解譜圖。

這種GRO-seq技術(shù)可以在整個基因組范圍上繪制參與轉(zhuǎn)錄的RNA聚合酶的位置、數(shù)量和定位。通過這項技術(shù)，研究人員可以在短時間內(nèi)對雌激素在分子水平對細(xì)胞生長調(diào)節(jié)作用進(jìn)行觀察。在此之前，研究人員需要基于穩(wěn)態(tài)基因表達(dá)方式或需耗費(fèi)數(shù)小時或數(shù)天的靜態(tài)成像技術(shù)，對根據(jù)DNA序列制備RNA拷貝的基因轉(zhuǎn)錄過程進(jìn)行干擾以便進(jìn)行觀察?，F(xiàn)在，通過GRO-seq技術(shù)，研究人員可以觀測到基因組水平的進(jìn)行的轉(zhuǎn)錄，這是一種對所有參與DNA聚合酶位置和定向的高分辨率虛擬圖譜。

除此之外，這項研究還采用了一種新型生物信息學(xué)方法來分析數(shù)據(jù)，這種方法可以直接運(yùn)用GRO-seq的數(shù)據(jù)來發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄物。這樣研究人員還發(fā)現(xiàn)了許多未曾被發(fā)現(xiàn)的雌激素調(diào)控的基因間轉(zhuǎn)錄物，其中有很多與雌激素受體的結(jié)合位點(diǎn)相鄰。因此可以說這是目前進(jìn)行的zui全面雌激素主要、瞬即效應(yīng)的測量，這為理解其他系統(tǒng)中信號依賴的快速轉(zhuǎn)錄進(jìn)行提供了資源。

近期來自加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員也利用這一方法證實細(xì)胞對雄激素的反應(yīng)有可能受到劇烈的重編程事件影響從而導(dǎo)致細(xì)胞產(chǎn)生選擇性的基因編程及表達(dá)譜。研究人員認(rèn)為這一可塑性有可能是發(fā)育過程中細(xì)胞分化，以及某些癌癥發(fā)生與發(fā)展的基礎(chǔ)。