I de siste ti årene har forskere i genomet stabilitet observert at mange typer kreft er forbundet med områder der menneskelige kromosomer pause.
De har en teori om - men aldri bevist - at langsom eller endres replikering førte til kromosomene bryte.
I en Tufts University studie publisert i 3 august tidsskriftet "Molecular Cell," to molekylærbiologer har brukt gjær kunstige kromosomer å bevise hypotesen. Den Tufts forskere har funnet en svært fleksibel DNA sekvens som øker skjørhet og boder replikering, som deretter fører til at kromosom til å bryte.
Catherine Freudenreich, førsteamanuensis i biologi ved School of Arts and Sciences ved Tufts University, og doktorgradsstudent Haihua Zhang fokusert på en bestemt menneskelig felles skjøre området, et område som er en normal del av kromosom struktur, men er tilbøyelig til å bryte. Stedet ligger midt i en tumor suppressor gen og kromosom brudd på dette området er svært assosiert med kreft.
"Det er et område som har en tumor suppressor gen, et gen som fravær kan føre til svulster," forklarte Freudenreich. "Hvis du sletter det genet eller slette en del av dette genet slik at den ikke virker lenger, kan det føre til svulster. Det faktum at det er skjørhet i samme region som dette genet ligger er en dårlig sammentreff."
"Skjørhet kan føre til sletting og slettinger kan forårsake kreft, så du vil forstå skjørheten fordi det kan være hva som forårsaker kreft,» fortsatte hun.
DNA-struktur fører til skjørhet
Tidligere forskning hadde forutsagt fleksibiliteten i DNA helix i denne spesielle felles skjøre området ved å beregne vri vinkel mellom etterfølgende basepar, og fant at det var flere punkter av stor fleksibilitet, som tyder på at fleksibiliteten var koblet til skjørhet.
Freudenreich og Zhang brukt gjær kunstige kromosomer å teste denne ideen fordi den tillot dem å se på regionen på en mer detaljert måte enn å se på menneskelige kromosomer og å overvåke replikering prosessen. De forventer at resultatene vil være lik når testet i humane celler basert på tidligere forskning ved hjelp av gjær kromosomer.
"Det vi gjorde var å ta to av disse regionene spådd høy fleksibilitet, samt et område nær en kreftcelle stoppunkt og en kontroll-regionen, og test om noen av disse regionene kan føre til brudd på en gjær kromosom," Freudenreich sa. "Vi fant at en gjorde. Dette er spennende fordi det er den første kjente sekvensen element innenfor en menneskelig felles skjør stedet vist seg å øke kromosom brekkasje. Hva er interessant er at sekvensen som bryter, i tillegg til å være fleksibel, er spådd å danne en unormal DNA-struktur. "
Når replikering boder, kan kromosomer pause