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2020年10月21日加拿大多伦多大学Daniel D.De Carvalho团队在Nature上发表了一篇名为“Epigenetic therapy induces transcription of inverted SINEs and ADAR1 dependency”(https://www.nature.com/articles/s41586-020-2844-1,DOI: 10.1038/s41586-020-2844-1)的文章,即表观遗传疗法可诱导SINEs反向转录和ADAR1依赖,影响因子(IF)为43.07。
病毒模仿是该团队先前的突破性发现,指的是癌细胞表现出被感染的能力,从而激活免疫系统来像感染一样抵抗癌症。本文章基于结肠癌,为了寻找可以与病毒模仿反应协同作用的靶点,这次该团队试图识别由表观遗传疗法激活的免疫源性逆转录酶,该酶为ADAR1酶。以往研究RNA-seq分析显示,DNA甲基转移酶抑制剂(DNMTi)处理后,LINEs和ERVs的正义和/或反义转录有所增加,而SINEs在基因组中是沉默表达的,而本研究发现内含子和基因间的SINEs元件,尤其是倒转重复的Alu序列,是由药物诱导免疫源性dsRNA的主要来源,这与以往研究中报道的结果不同。这也是本文章的一重大发现,因此文章重点对这些倒转重复Alu序列展开的详细透彻的研究。
首先发现这些倒转重复的Alus通常位于“孤儿” CpG岛的下游。在哺乳动物中,靶向ADAR1酶并破坏反向重复Alu dsRNA序列阻碍了MDA5受体的激活。研究还发现ADAR1建立了负反馈回路,从而限制了病毒模仿表观遗传疗法的功效。在患者来源癌细胞中ADAR1的缺失增强了表观遗传疗法的功效,抑制了肿瘤的生长并减少了癌症的发生。因此,表观遗传疗法通过诱导倒转重复Alus序列从而形成病毒模仿环境,这形成对ADAR1的依赖性。该研究发现表明,表观遗传疗法结合ADAR1抑制剂有潜力成为一种新型癌症治疗策略。
该研究做了大量的工作,分别通过培养结肠癌原始细胞及细胞系、建立小鼠模型进行了体内外的实验研究,并采用RNA-seq cDNA文库建立及对测序数据的挖掘及分析,涉及到Paython、R语言和大量生物信息学在线软件[如调整原始Fastq文件的trim_galore v.0.5.0 (http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/trim_galore/),比对修剪后的文库的软件STAR aligner program (v.2.5.2),标记重复reads用picard(v.1.9.1) (http://broadinstitute.github.io/picard/),计数标记重复位点上的reads采用subread tools (v.1.6.2),使用samtools合并每个样本的复制,使用Stringtie程序(v.1.3.3)从每个样本中提取转录本,使用bamUtil包(v.1.0.14)中的clipoverlap程序裁剪reads伙伴之间的重叠,et al.]的运用及常规生物实验操作(RNA提取、cDNA制备、qPCR、western blot、免疫荧光共聚焦显微镜等)等,其中生物学信息分析相关知识及软件的运用是重点也是难点,也是我实验过程分析数据的弱点,需要加强学习。
另外我发现,该文章采用BioRender.com在线网站制备的流程图及小鼠实验的模式图,我觉得可以借鉴到我自己研究课题中模式图的绘制,该网站涵盖了我们生物实验过程中常见动物、实验器材、细胞培养器皿、线条形状等多种简易模板,可根据自己的实验需求进行组合,使用起来简单高效,关键是可以更加清晰直观的表达实验思路及文章操作流程,更利于文章思路的分享及阐述。另外文章中还提到了常用的作图软件GraphPad prim,现在有 7.0/8.0版本,最近还更新至9.0版本,均可以满足我们常规制作柱状图、折线图、生存曲线图、森林图、散点图等需求,且该软件还可以进行数据分析,例如t检验、单因素方差分析、多重比较等,也是科研必备软件之一。
我还发现,该文章写作语言流畅简洁,同义词替换使用使使文章表达不单调,例如作者在表述实验方法 “为了验证/检测…”时分别采用了“identify/examine/detect/perform/uncover/investigate/seek/test/assess/determine/conform/characterize…”等不同的单词进行表述,在表达“结果表明…”时分别采用了“we find that…/it demonstrates that…/the results help explain to…/it suggests that…”等。并且文章思路严谨清晰,层层递进,工作细致深入,表述明确,值得我们写英文文章时借鉴参考。
总之,通过本次文献的阅读学习,我了解到癌症治疗的前沿进展,虽然该方案有潜力成为癌症治疗的新型策略,但是我认为其安全性及不良反应及后果有待进一步评估,能否正真适用于临床还有待实验验证。但无论如何,Daniel D.De Carvalho团队的科研成果让我们知道人类离攻克癌症又前进了一步。科研本就是几代人不懈努力、坚持探索的结果,正如牛顿所说:“如果我看的比别人更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上”,我们搞科研也需要在前人研究的基础上不断创新、不断突破、不断接近事物的本质与真相,用我们的科研成果更好的服务于、应用于人类生活、生产的需要。
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GMT+8, 2024-10-19 22:47
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