发现为了解癌症的遗传学提供了新的机会
特拉华大学分子生物学家蒙娜·巴蒂什（Mona Batish）与哈佛医学院和加利福尼亚大学洛杉矶分校的合作者，已经确定了一种新的环状核糖核酸（RNA），可以增加软组织和结缔组织肿瘤的活性。
寻找这个新的遗传单位有可能加深对癌症遗传学以及如何识别和治疗癌症的了解。
研究人员最近在《自然》杂志《细胞研究》上的一篇新论文中水质分析仪报告了他们的发现。Batish是该团队的合著者，其中包括加州大学洛杉矶分校和Cedars-Sinai医学中心的论文的主要作者，生物医学科学助理教授Jlenia Guarnerio。皮埃尔·保罗·潘多尔菲（Pier Paolo Pandolfi），哈佛医学院的Aresty捐赠医学教授，医学和病理学教授；和来自哈佛医学院贝丝以色列女执事医疗中心，罗格斯大学和丹麦奥尔堡大学医院的同事。
关于环状RNA的一句话
RNA是由DNA制成的单链分子。生活守则-; 在我们的体内。信使RNA（mRNA）充当信使，将指令从DNA代码传送到蛋白质制造机器，从而决定细胞中蛋白质的组成。除mRNA外，还有许多其他类型的RNA，它们不携带蛋白质代码，但在细胞中执行其他重要功能。这些被统称为非编码RNA。
1970年代发现了一类新的非编码RNA，称为环状RNA。最初，环状RNA（circRNA）被认为是一种病毒，因为大多数RNA分子都是线性的，这意味着它们的遗传序列总是朝着正向移动。相反，circRNA是环状的，即使它与线性RNA具有相同的遗传序列。
该环分离并以环状RNA的形式在细胞内持续存在。
长期以来，研究人员一直认为这个错误（称为反向拼接）没有任何意义。但是在1990年代进行基因组测序时，科学家开始在脑组织和其他组织中发现环状RNA。到2014年，他们意识到环状RNA的重要性，如今，整个领域都将环状RNA视为疾病（尤其是癌症）的生物标记。
根据Batish的研究，circRNA在肿瘤进展中的作用尚未得到充分研究。
在这篇论文中，研究人员描述了一种由Zbtb7a基因产生的新circRNA，该基因存在于软组织肿瘤（如间充质肿瘤）中。根据Pandolfi哈佛研究实验室的先前研究，这种RNA呈线性形式，可制成一种抑制肿瘤的蛋白质，可阻止癌症的生长。但是，一旦相同的RNA产生circRNA（即产生“扭结”），则环状RNA就会独立发挥作用，使肿瘤更加活跃，从而有效地沉默抑癌蛋白。
根据Batish的说法，这是首次将circRNA的这种拮抗，促肿瘤作用与具有相同基因序列的线性RNA结合使用。
从理论上讲，两条RNA链都应发挥相同的功能，因为它们起源于相同的遗传物质，但它们并非相同。
方法有助于验证发现
为了验证他们的发现，研究人员需要一种分辨RNA是线性还是环状的方法，因为它们具有相同的遗传密码。这就是Batish的专业知识所在。
巴蒂什说：“本质上你不会'看到'RNA，因此必须对其进行标记。” “但是，如果用特定于序列的东西标记它，由于遗传密码看起来是相同的，所以很难说它是线性的还是圆形的。”
Batish以前曾研究过在荧光显微镜下将单个细胞中的每个RNA作为单个亮点“点亮”的探针，以了解生物系统如何在细胞水平上运行。她采用了一种颜色组合方法，将这种方法用于区分环状RNA和同一基因的线性RNA对应物。
“从本质上讲，这就像在项链上创建珠子的图案。假设我们正在使用的RNA包含红色和绿色的珠子。我们知道环形RNA只是绿色珠子的闭合环，因此我们为红色和绿色添加了探针珠子，然后在荧光显微镜下成像。” Batish说。“如果我们在同一位置看到红色和绿色的信号，在样品中都显示为黄色（绿色和红色的组合），我们就知道它是线性RNA。如果没有红色，则必须是圆形RNA。”
这种方法使他们可以同时可视化单个细胞内的线性和环状RNA。
“这是我们第一次认识到具有相同基因序列的RNA有时可以发挥两种作用，在这种情况下，既可以作为癌症的抑制因子，也可以作为癌症的启动子，并且这种作用的改变发生在RNA水平。”巴蒂什说。“这一新遗传单位的鉴定为了解癌症遗传学和circRNA在癌症生物学中的作用提供了新的机会。”
而且由于在circRNA的末端会形成一个独特的连接点，Batish说，他们也许能够开发出独特的靶向环状RNA的治疗方案，而不会留下线性RNA。这可以提供一种靶向治疗方法，以阻止环状RNA关闭体内的癌症抑制作用。
那么，Batish接下来要做什么呢？
尽管这项研究的重点是结缔组织和软组织肿瘤或间充质肿瘤等疾病，但Batish说，她实验室中开发的技术可以用于任何癌症，因为每种癌症都有环状RNA。
Batish计划进行实验，以查看他们在细胞水平上观察到的结果是否也出现在组织样本中。她说，研究健康和患病组织中的这种表达将有助于她更好地了解环状RNA的生物特征。
“如果我们能证明它在遗留的，未经适当处理的样品中仍然存在，那将具有真正的价值。这是因为环状RNA的差异表达，这意味着我的肺部将表达出与大脑和其他组织或器官不同的环状RNA，巴蒂什说。
“因此，想象一下，如果您具有这种生物特征，并且可以从患者身上抽血并查看他们具有的环状RNA，那么您可能能够通过这些癌症标记物来识别一个人患有哪种癌症，而不必将患者送去进行成像或其他测试。人们正在从事这项研究，因此我们会看到的。”
Batish还想研究在肿瘤中发现的环状RNA是否存在于称为细胞外囊泡的细胞信号分子中。她将这些囊泡描述为字母，FedEx包裹将细胞放在一起，并传递给邻近的细胞以告诉它们附近发生了什么。
她说：“有一种想法是，癌症实际上可能是在劫持这个传递系统，在包装中添加了“假新闻”，以告知邻近细胞在其细胞中一切正常，同时创造了一种可以使癌症生长的微环境。
由于每种癌症都始于单个细胞，因此Batish希望探索环状RNA在这种信息传递中可能发挥的作用。它可能提供理解肿瘤细胞如何使用细胞间通讯的途径。
她还想开发工具，使细胞中的环状RNA实时成像。Batish与特拉华生物技术研究所生物影像中心主任Jeff Caplan合作，正在探索将多种“跟踪设备”添加到细胞中的方法，从而使他们能够实时地以循环方式跟踪信号RNA形成。
巴蒂什说：“如果我们能做到，那将是真正的突破。”