当我们的细胞接触到某些特异的化学
制剂或处于某些特殊的条件下时，有可能导致染色体的某些区域发生裂隙、断裂或重排。科学家们将这些区域称之为染色体脆性部位。尽管大量的研究表明恶性
肿瘤细胞中的染色体断裂点与脆性部位的位置之间存在着相关性，然而目前对于其发生的机制却仍所知甚微。
近日来自法国
遗传学/分子和细胞生物学研究所的研究人员揭开了其部分的神秘面纱。Laszlo Tora及同事发现人类最长基因的断裂是由于2种关键性的基因进程——DNA转录及复制——相互干扰所致。人们过去认为这种现象不可能在哺乳动物细胞中发生。该研究发现将有可能导致开发出新的抗肿瘤策略。相关研究
论文发表在12月23日的《分子细胞》（Molecular Cell）杂志上。
Tora及同事从一些已知包含了“常见脆性位点”的人类大基因（＞80万碱基）的转录过程着手展开了研究。此前，他们推测由于这些巨大的基因的转录所需时间漫长，因而脆性位点有可能出现在转录过程中。
为了验证他们的猜测，研究人员利用流式细胞术基于细胞周期(cell cycle)进行了细胞分选。细胞周期是指连续分裂的细胞从上一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的整个过程，包含G1期（基因转录和细胞生长期）、S期（DNA复制期）、G2期（细胞生长及细胞分裂准备期）以及M期（细胞分裂期）。研究人员发现这些巨大基因的转录期远远长于一个细胞周期的时间，直至细胞进入到下一个细胞周期早期阶段的G1或S期，它们的转录才算完成。这是一个非常令人惊讶的发现，因为一直以来人们都认为哺乳动物细胞中的基因转录是在单个细胞周期，且主要是在G1期中发生。
由于复制通常发生在S期，研究人员怀疑转录和复制相互之间的干扰作用有可能是导致巨大基因断裂的重要原因。进而他们研究了这些基因的复制过程，发现脆性位点区域的复制发生在S期的末期，而此时这些区域也同时在进行基因转录！该发现彻底改变了当前的遗传学知识，因为此前大家普遍认为在哺乳动物中DNA转录和复制不可能同时发生。
随后研究小组更进一步地寻求阐析了当复制和转录同时发生时有可能削弱DNA稳定性的原因。他们特别关注了在转录过程中由DNA分子与RNA分子交杂形成的持久性的环状结构。这些DNA/RNA环可能引起了DNA失稳，并在应激发生时导致了DNA断裂。
新研究发现为我们开辟了医学研究的新视野：这些著名的环状结构有可能作为降低基因组不稳定性和肿瘤发生的有潜力的新靶点。
（生物通：何嫱）
作者：
2012-1-3