Развитие рака – сложный процесс, включающий как генетические, так и эпигенетические изменения. Генетические изменения онкогенов и генов-супрессоров опухолей обычно рассматриваются в качестве основных причин, поскольку эти гены могут напрямую регулировать рост клеток. Кроме того, было обнаружено, что изменения эпигенетических факторов в результате мутации или изменения экспрессии генов могут способствовать развитию рака.
В ядрах эукариотических клеток ДНК и гистоновые белки образуют структуру, называемую хроматином, которая состоит из нуклеосом, которые, как бусинки на нитке, выровнены вдоль цепи ДНК. Модификации в структуре хроматина необходимы для активации или репрессии транскрипции генов, связанных с конкретным типом клеток, а также для других процессов, таких как репарация ДНК, репликация ДНК и сегрегация хромосом.
В этом обзоре Анджело Ферраро из Казанского федерального университета уделяет внимание недавно опубликованной работе, посвященной изменениям первичной структуры хроматина, возникающим в результате неточного расположения нуклеосом вдоль ДНК, и их функциональным последствиям для развития рака.
В то время как об отдельных аспектах архитектуры хроматина сообщается ежедневно, не было опубликовано ни одного всеобъемлющего обзора, который суммировал бы такие механизмы, как ремоделирование хроматина, модификация гистонов, вариант гистона и позиционирование нуклеосом при раке.
Изменения эпигенетических факторов, участвующих в динамике хроматина, могут ускорить развитие клеточного цикла и, в конечном итоге, привести к злокачественной трансформации. Аномальная экспрессия ферментов ремоделирования и модификатора, а также вариантов гистонов может наделять раковые клетки способностью перепрограммировать свои геномы и создавать, поддерживать или усугублять злокачественные признаки. В конце концов, генетические и эпигенетические изменения, которые встречаются в раковых клетках, могут привести к изменениям хроматина, которые, изменяя количество и качество экспрессии генов, могут способствовать развитию рака.
Первичная структура хроматина регулируется множеством эпигенетических механизмов, которые могут быть нарушены посредством генных мутаций и / или изменений экспрессии генов. В последние годы стало очевидно, что изменения в структуре хроматина могут совпадать с появлением признаков рака.
Функциональная взаимосвязь между такими эпигенетическими изменениями и развитием рака только-только проясняется; поэтому онкологическое сообщество должно продолжить изучение молекулярных механизмов, управляющих первичной структурой хроматина, как в нормальных, так и в раковых клетках, чтобы улучшить будущие подходы к обнаружению, профилактике и терапии рака, а также для обхода лекарственной устойчивости.