俄罗斯科学家使用小分子改变3D基因组

研究人员发现，使用被认为是有前景的抗癌药物的小分子化合物可以改变基因组的空间组织。这项工作开辟了开发一类改变3D基因组的新型抗癌表观遗传药物的前景。结果发表在Nature Communications上。

生物体的特性在其基因组中编码，在大多数情况下其物理载体是DNA。尽管DNA是线性分子，但在细胞核中发现它处于折叠状态，这意味着基因和远端调节元件可能并置在物理空间中，形成复杂的调节网络。控制人类基因功能的特殊机制在DNA包装水平上起作用。这些机制正是该研究的作者所研究的。

在这项工作中，科学家们首次证明了基因组(3D基因组)的空间组织可以使用能够渗透到活细胞中的小分子来改变。Curaxins是一类具有抗癌活性的化合物，即杀死癌细胞并抑制恶性肿瘤的发展。这些抗癌剂大约十年前由该文章的美国合着者开发。Katerina Gurova教授(美国罗斯威尔公园综合癌症中心)的实验室此前曾证明，curaxins可以特异性地杀死癌细胞。该组的一种药物目前正在进行临床试验的第一阶段。

“我们使用了来自curaxin家族的化合物。它与DNA结合并改变其物理特性，使得维持基因组空间结构的重要蛋白质因子与DNA分离。这导致3D发生重大变化该研究的主管，俄罗斯科学院基因生物学研究所功能基因组学系主任Sergey Razin教授表示，基因组可以抑制许多基因，主要是致癌基因。

该研究的作者之一，RAS基因生物学研究所基因组稳定实验室负责人Omar Kantidze补充说：“这项研究可以刺激寻找通过改变空间基因组组织来改变基因表达的新药物。”

寻找所谓的表观遗传药物已成为“热门趋势”。然而，先前不知道直接影响3D基因组的小分子。这项工作的结果概述了表观遗传药物开发的新方法。

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