'Junk-DNA' speelt een rol bij de verspreiding van kanker, zeggen wetenschappers
Stukjes DNA die ooit als nutteloos werden beschouwd, bevatten eigenlijk instructies voor het maken van moleculen die kanker helpen verspreiden, zeggen wetenschappers.
De moleculen in kwestie worden enhancer-RNA's (eRNA's) genoemd, en een nieuwe studie uitgevoerd door de University of California, San Diego (UCSD) onthulde dat ze kankerbevorderende genen ingeschakeld houden.
In eerder werk hadden de wetenschappers duizenden eRNA's opgegraven die dikkedarmkankercellen krachtig produceren wanneer ze aanhoudende signalen van het immuunsysteem ontvangen.
Nu, in een nieuw artikel dat in het tijdschrift voorkomt Nature Structural & Molecular Biology, leggen ze uit hoe eRNA's interageren met een “kanker verspreidend” eiwit genaamd BRD4.
De studie draagt bij aan het groeiende bewijs dat zogenaamd junk-DNA elementen herbergt die actief zijn bij gezondheid en ziekte.
Junk-DNA en niet-coderend RNA
DNA is de biologische blauwdruk voor het maken van een organisme dat van volwassenen op hun nakomelingen overgaat wanneer ze zich voortplanten. Het bevat codes die cellen instrueren hoe ze eiwitten moeten maken, de werkende moleculen die celfuncties uitvoeren.
Deze blauwdruk handelt echter niet op zichzelf. Een ander molecuul genaamd RNA kopieert de DNA-code en vertaalt deze in instructies voor het maken van eiwitten voor de cel.
Er werd ooit gedacht dat de rol van RNA-moleculen alleen was om DNA-code in eiwitten te transcriberen.
Steeds meer bewijs onthult echter dat er naast deze coderende RNA's ook niet-coderende RNA's zijn die veel andere taken uitvoeren.
Bovendien hebben sommige onthullingen betrekking op de ongeveer 98 procent van het DNA dat geen codes bevat voor het maken van eiwitten, dat om deze reden ooit junk-DNA werd genoemd.
Niet-coderende RNA's kunnen moleculen maken en breken en de productie van eiwitten verfijnen. Sommige blokkeren zelfs schadelijke sequenties van genetische code die in ons DNA zijn binnengekomen door virusinfecties bij onze voorouders.
‘Belangrijkste regulatoren van kanker’
De niet-coderende RNA's in het centrum van deze studie behoren tot een klasse die wetenschappers pas onlangs hebben geïdentificeerd. Het was tot nu toe niet duidelijk of deze eRNA's betrokken waren bij celfuncties.
"Onze bevindingen", zegt senior studie-auteur Shannon M. Lauberth, die assistent-professor is in de sectie Moleculaire Biologie aan de UCSD, "onthullen dat eRNA's belangrijke regulatoren van kanker zijn door te handelen om BRD4-binding te versterken en het verankerd te houden op DNA, waardoor de tumorbevorderende genen op een hoog niveau worden ingeschakeld. "
Ze merkt met belangstelling op dat wanneer ze verschillende moleculen leegmaakten, er een significante afname was in "de expressie van de tumorbevorderende genen die de eRNA's en BRD4 co-reguleren".
BRD4 heeft aandacht gekregen als een mogelijk doelwit voor de behandeling van kanker en "verschillende kleine moleculen" die het blokkeren, worden al onderzocht.
Het UCSD-team is van plan om de productie van eRNA's en hun invloed op genexpressie verder te onderzoeken. Het doel is om manieren te vinden om zich op eRNA's te richten en hun vermogen om kanker te bevorderen te stoppen.
"Alles bij elkaar genomen, zijn onze bevindingen consistent met het opkomende idee dat eRNA's functionele moleculen zijn, in plaats van slechts reflecties van enhancer-activering of simpelweg transcriptionele ruis."
Shannon M. Lauberth
"[T] his," concludeert ze, "gaat de manier veranderen waarop we denken over‘ junk RNA ’en de regulatie van genexpressie in de context van de menselijke cel."
