Wissenschaftler glauben, dass „donutförmige“ Ringe aus Krebs-DNA Tumore aggressiver und behandlungsresistenter machen.
Kreise aus extrachromosomaler DNA (ecDNA) sind nach Angaben von Forschern aus den Vereinigten Staaten reichlich in menschlichen Tumorzellen zu finden. Die Form unterscheidet sich von normaler menschlicher DNA, die gewundene Doppelhelixe aus genetischem Material bildet, die im Aussehen Leitern ähneln.
Diese werden in Zellkerne gepackt, indem sie eng um Cluster von Proteinkomplexen gewickelt werden. Um die genetischen Anweisungen zu lesen, verlassen sich Zellen auf Enzyme, um Abschnitte zu schneiden und zu verschieben, wodurch jeweils nur ein Teil der DNA zugänglich ist.
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Die Forscher verglichen den Vorgang mit dem „Lesen einer teilweise geöffneten Schriftrolle“.
Aber Krebszellen haben einige Ähnlichkeiten mit Bakterien, die ringförmige DNA enthalten, die im Allgemeinen leichter zugänglich ist.
Diese „leicht zugängliche“ Form bietet mehr Zugangspunkte, an denen genetische Informationen schnell transkribiert und exprimiert werden können, wodurch Zellen große Mengen an wachstumsfördernden Genen erzeugen können, sagten die Wissenschaftler. Es ermöglicht ihnen auch, sich schneller zu entwickeln und energischer auf ihre sich verändernde Umgebung und Bedrohungen wie Chemotherapie und Bestrahlung zu reagieren, fügten sie hinzu.
Die Forschung stammt von der University of California San Diego, der UC San Diego Zweigstelle des Ludwig Institute for Cancer Research, der Stanford University und dem Howard Hughes Medical Institute.
Paul S. Mischel, Professor an der Abteilung für Pathologie der UC San Diego School of Medicine und Co-Seniorautor, sagte, die Entdeckung stelle einen „Paradigmenwechsel“ dar.
Er sagte:„Diese einzigartige Form in menschlichen Krebszellen ist ganz anders als normale menschliche DNA.
„Es wirft wirklich ein neues Licht auf die 3D-Organisation des verkorksten Krebsgenoms und -epigenoms, das nun eine mechanistische Grundlage für das Verständnis liefert, warum bestimmte Tumorzellen so aggressiv sind.“
Die Autoren sagen, dass ecDNA früher für selten gehalten wurde, aber nun angenommen wird, dass sie in fast der Hälfte der menschlichen Krebserkrankungen nachgewiesen wird.
Wenn sich die Zellen vermehren, verteilen sie ecDNA auf scheinbar zufällige Weise, was eine schnellere Evolution und genetische Veränderung ermöglicht, als wenn sie sich einfach in genetisch identische Zellen teilen würden, sagten die Wissenschaftler.
Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift Nature veröffentlicht .