肿瘤细胞cohesin在基因组3-D结构中的作用有助于更好地理解肿瘤细胞

近年来，显而易见的是，基因组的空间组织是其功能的关键。这取决于许多因素，包括cohesin蛋白复合物。这种基本复合物以两种形式存在于细胞中，这两种形式含有SA1或SA2亚基。西班牙国家癌症研究中心(CNIO)，基因组调控中心(CRG)和Centro NacionaldeAnálisisGenómico(CNAG-CRG)的科学家们已经解决了这两种变体cohesin复合物的功能特异性。该研究发表在Nature Structural and Molecular Biology上，深入分析三种基因组结构中两种变体的功能，并显示SA2的改变如何影响基因表达，并可能有利于肿瘤细胞分化的丧失。

为了研究cohesinSA1和SA2的功能，并尝试了解SA2的缺失如何有利于肿瘤细胞的生长，作者已经使用状态对基因组的3-D结构进行了深入的研究。艺术技术。

“很难理解肿瘤细胞是如何存活的，甚至是由于缺乏一种原则上对其活力至关重要的成分而获利，”CNIO染色体动力学组负责人，领导者之一Ana Losada说。本文作者。所提及的改变影响SA2变体并且已经在各种类型的癌症中检测到，例如膀胱癌，尤文肉瘤或急性髓性白血病。

现在已经首次报道了SA1和SA2 cohesin变体在基因组组织中的不同作用。“如果不了解cohesin的每个变体的功能，就很难破解它在致癌过程中的作用。这项工作使我们更接近这个目标，并且是如何研究三维组织的一个新例子。基因组有助于更好地理解和表征基因的调控，“CNAG-CRG结构基因组学组负责人，该研究的共同领导人Marc A. Marti-Renom说。

在哪里，如何以及为什么?解读cohesin在3-D基因组中的作用

研究人员分析了每种变体的位置，它们在基因表达中的作用以及基因组的三维组织。“我们已应用功能基因组学来解决两种cohesin变体的分布，它们在基因组的不同调控元件中的富集以及它们与基因组组织中涉及的其他因子的共定位，并且我们已经询问了细胞中基因组的组织。该研究的第一作者，来自CNIO的染色体动力学小组的Aleksandar Kojic和Ana Cuadrado说，缺少哪一种或另一种变体。

结果表明，这两种配合物具有不同的功能。Cohesin-SA1对拓扑结构域的组织非常重要，拓扑结构域构成了基因组的全局结构，并且始终与CTCF蛋白一起发挥作用。然而，cohesin-SA2是不同的：“Cohesin-SA2更具通用性，能够与多种转录因子相互作用，形成局部染色质环，将基因组的远端功能元件结合在一起，”Cuadrado说。换句话说，它参与基因表达的调节。

这些研究结果使得作者认为“SA2的作用是促进调节元件和定义每种细胞特性的靶基因之间的基因组接触，”洛萨达说。“我们相信肿瘤细胞中这种cohesin变异体的缺失会改变它们的特性。重要的是，这些细胞仍然具有其他的cohesin变体SA1，以使它们存活并进行细胞分裂。”

“我们的工作与其他CNIO研究人员的结论一致，即肿瘤细胞中SA2的突变不会影响细胞分裂。相反，我们怀疑这种突变会改变细胞的身份。有必要开始寻找SA2相互作用物，并进行分析。洛杉矶总结说，哪些关键基因可能受其在肿瘤细胞中缺失的影响。

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