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摘要：这项研究今天发表在《自然》杂志上，发现在一些癌细胞中，DNA不像在健康细胞中那样堆积成线状结构，相反，遗传物质折叠成环状，使癌症更具侵袭性。研究人员在2017年发表在《自然》杂志上的一篇论文中指出，他们随后发现，这些“染色体外”DNA片段实际上发生在将近一半的人类癌症中，但很少在健康细胞中被检测到。这项工作代表了ecDNA如何促进人类癌症发生的概念性进展。
癌细胞的破坏性可能归因于独特的“甜甜圈状”DNA。
这项研究今天（11月20日）发表在《自然》杂志上，发现在一些癌细胞中，DNA不像在健康细胞中那样堆积成线状结构，相反，遗传物质折叠成环状，使癌症更具侵袭性。
“DNA不仅在其序列中传递信息，而且在其形状中也传递信息，”共同资深作者保罗·米舍尔说，加州大学圣地亚哥分校的病理学教授。
正如你在生物课上可能记得的那样，我们的大部分DNA被紧密地堆积在细胞核内，其结构被称为染色体。几乎所有的细胞都有23对染色体，每对染色体由大约6英尺（1.82米）的DNA紧密缠绕在作为支架的蛋白质组周围。
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这种拥挤的结构允许一些基因被“读”和执行基因指令，而其他基因保持隐藏。米舍尔告诉《生命科学》杂志说，结果是一种高度调控的机制，它能阻止细胞执行不需要的基因指令和以不稳定的方式进行复制（创造新的“子细胞”）。但几年前，米舍尔和他的团队发现，在一种叫做胶质母细胞瘤的脑癌中，肿瘤“似乎能够以一种毫无意义的速度改变”，米舍尔说，似乎是某种程度上放大了癌基因的表达，这些基因可以将正常细胞转化为癌细胞。
，结果发现，这些癌基因的扩增拷贝中有一些已经“脱离了染色体”。作者在2014年发表在《科学》杂志上的一篇论文称，染色体断裂后，它们在细胞内的其他DNA片段上游荡。研究人员在2017年发表在《自然》杂志上的一篇论文中指出，他们随后发现，这些“染色体外”DNA片段（ecDNA）实际上发生在将近一半的人类癌症中，但很少在健康细胞中被检测到。在这项新的研究中，他们发现了为什么ecDNA如此强健。影像学和分子分析的结合显示，这些DNA片段以环状包裹在蛋白质周围，米舍尔说，与细菌中发现的环状DNA类似，
这种环状结构使细胞的机器更容易获得包括癌基因在内的大量遗传信息，从而能够快速转录和表达它们（例如，指示健康细胞癌变）。这种容易获得的功能使肿瘤细胞能够产生大量的促癌基因，快速进化，并容易适应不断变化的环境。
更重要的是，研究人员发现，与健康细胞以正常和预期的方式将基因分配给子细胞相比，这些癌细胞以随机的方式分布它们的ecDNA。这就像是“一个生产大量癌基因的工厂”，导致一些子细胞在一个细胞分裂中获得多个癌基因拷贝，米切尔说，
“这是一项非常令人兴奋的研究，”西北大学鲁里癌症中心癌症基因组学中心主任冯跃说，他没有参与这项研究。”这项工作代表了ecDNA如何促进人类癌症发生的概念性进展。
Mischel和其他一些研究作者是无限生物公司的联合创始人，该公司正在研究基于ec DNA的疗法。研究合著者Vineet Bafna is也是一位联合创始人，对公司数字蛋白质组学有股权，但作者声称两家公司都没有参与这项研究。
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