Раковые опухоли возникают из-за изменений в генетическом материале — мутаций. Эти мутации называются соматическими и накапливаются на протяжении жизни. Количество повреждений в клетках увеличивается, что вызывает развитие рака. Ученые из Гейдельбергского университета решили расшифровать механизм развития злокачественных опухолей.
Под руководством Роланд Эилс они впервые проанализированы точное распределение соматических мутаций в геноме клетки в опухолях различных типов рака. Мутации имеют разное влияние в зависимости от участка генома. Известно, что число соматических мутаций зависит от частоты транскрибаций молекул РНК.
Ученые проанализировали последовательности генома 400 опухолей двенадцати различных видов рака, включая рак мозга у детей и взрослых, лейкемии и рака молочной железы.
Оказалось, что мутации наиболее часто встречаются в Х-хромосоме, которая отвечает за определение пола. В некоторых типах опухолей отмечалось в 2-4 раза больше мутаций по сравнению с другими хромосомами. Каждая женская клетка имеет два экземпляра Х-хромосомы, но скорость мутаций в них была разной. Чаще всего изменения происходили в неактивной копии хромосомы. Данный феномен не касался раковых клеток в теле мужчин.
Исследователи также обнаружили, что накопление мутаций возникает на очень ранней стадии канцерогенеза.
Перед каждым делением клетки ДНК дублируются. Неактивные X-хромосомы всегда дублируется в последнюю очередь. Теория ученых заключалась в том, что мутации происходят из-за очень быстрого деления клеток. Клетки не имеют достаточно времени для исправления ошибок или, возможно, им не хватает строительного материала для создания ДНК. Эти проблемы развиваются только у регионов генома, которые дублируются в последнюю очередь, таких как неактивные Х-хромосомы.
Открытие поможет понять, как клеточный стресс ускоряет процесс канцерогенеза и способствует накоплению мутации в раковой клетке.
Написать нам