Kwartalnik
Polskiego
Towarzystwa
Biochemicznego
Polish
Biochemical
Society
Quarterly


Numer bieżący:
Postępy Biochemii
Nr 2/2018 (Tom 64)

Current number Biochemistry:
issue 2, 2018 (vol.64)



Następny numer: 3 /2018 (Tom 64)

Advances in Biochemistry:
issue 3, 2018 (vol.64)




Deregulacja mechanizmów epigenetycznych w nowotworach

Deregulation of epigenetic mechanisms in cancer

 

Marta Maleszewska, Bartosz Wojtas, Bozena Kaminska

Pracownia Neurobiologii Molekularnej, Centrum Neurobiologii, Instytut Biologii Doświadczalnej PAN im. Marcelego Nenckiego, ul. Pasteura 3, 02-093 Warszawa

Laboratory of Molecular Neurobiology, Neurobiology Center, Nencki Institute of Experimental Biology, Warsaw, Poland

 

Artykuł otrzymano 20 sierpnia 2018 r.
Artykuł zaakceptowano 23 sierpnia 2018 r.

Received August 20, 2018
Accepted August 23, 2018

 

 

STRESZCZENIE Ekspresja genów w komórkach jest ściśle kontrolowana i podlega regulacji m.in. za pomocą mechanizmów epigenetycznych takich jak metylacja DNA, modyfikacje histonów, pozycjonowanie nukleosomów czy niekodujące RNA. Deregulacja mechanizmów epigenetycznych odgrywa kluczową rolę w procesie nowotworzenia, przy czym naukowcy spierają się czy zjawisko to jest przyczyną czy też konsekwencją rozwoju nowotworu. W wyniku deregulacji mechanizmów epigenetycznych w komórce następują głębokie zmiany w ekspresji genów zarówno na poziomie RNA jak i białka. W wyniku zmian epigenetycznych dochodzi najczęściej do zwiększonej proliferacji komórek, wzrostu nowotworu i przerzutowania. Większość zmian epigenetycznych w komórce takich jak nieprawidłowe wzory metylacji DNA czy modyfikacji histonów jest wynikiem mutacji w genach odpowiedzialnych za ich wprowadzanie lub usuwanie. Mutacje w genach regulujących pozycjonowanie nukleosomów prowadzą do zmian w organizacji genomu w jądrze, a w konsekwencji do mutacji na poziomie chromosomu, takich jak translokacje czy zmiany liczby kopii genu w komórce. Ponadto, zaobserwowano również mutacje w genach metabolizmu komórkowego, które mogą wpływać na aktywność genów odpowiedzialnych za demetylację DNA lub modyfikacje histonów. Rozwój technik sekwencjonowania cało genomowego umożliwił poznanie globalnych zmian w profilu epigenetycznym komórek nowotworowych.

ABSTRACT Gene expression of both normal and cancer cell is tightly regulated by specific transcription regulators and epigenetic mechanisms such as DNA methylation, histone modifications (acetylation, methylation, phosphorylation), nucleosome remodeling and non-coding RNAs. Deregulation of epigenetic mechanisms plays a pivotal role in cancer, although researchers debate if it is a cause or a consequence of oncogenic transformation. Independently from the way in which epigenetic alterations arise in cancer, downstream effects will result in profound changes in transcriptomic and subsequently proteomic profiles. In most cases, changes in expression of epigenetic genes produce functional advantages in cell proliferation, tumor growth and/or migration capacity. Most of epigenetic changes in cancer are triggered by genomic alterations in specific genes that are involved in controlling one of the epigenetic mechanisms. However, there are also mutations in cell metabolism-related genes that affect activities of DNA demethylating enzymes and histone modifiers. Histone modifications are deregulated in cancer mostly due to alterations in genes coding for enzymes that attach or remove histone modifications. Mutations in genes coding for nucleosome remodelers result in aberrant global chromatin organization and facilitate subsequent global alterations of gene copy number or translocations. Recent advancements in next generation sequencing allowed for more precise mapping of global changes in the epigenetic landscape in cancer.

Kwartalnik "Postępy Biochemii" jest wydawany z pomocą finansową Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Indeksowany w Medline i Agrolibrex.

"Postępy Biochemii" a quarterly published with financial support of the Ministry of Science and Higher Education of the Republic of Poland. Indexed in Medline and Agrolibrex.

Copyright © by Pawel Pomorski and Polish Biochemical Society 2009-2016