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水平基因转移在细菌基因组的进化和特定菌株的作用

水平基因转移在细菌基因组的进化和特定菌株的作用 妙手医生2022-11-14 199次阅读
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作者:王鋆泉 北京市朝阳区六里屯社区卫生服务中心(北京城建老年病医院)

事实上关于干细胞融合的机制,我们几乎一无所知。这是一个受监管的过程还是随机的过程也不清楚。已知参与抗恶性细胞融合的融合蛋白包括CD44、CD47和巨噬细胞融合受体PTPNS1REF。除了已知的融合菌原,某些细胞因子和趋化因子也被证明可以促进融合。例如,白细胞介素-4(IL-4)通过其受体发挥作用,在体外促进成肌细胞与肌管的融合。这种融合事件代表了肌肉生长的关键步骤许多肿瘤,包括胶质瘤,表达高水平的IL-4受体,这增加了IL-4可能促进胶质瘤中的细胞-细胞融合的可能性。类似地,CXCR4受体及其配体,基质细胞来源的因子1(SDF1,也被称为CXCL12),在癌症转移和干细胞的运输中具有关键功能。最近的证据表明,SDF1也能促进体外单核细胞融合。这些发现表明,肿瘤中某些细胞因子和趋化因子的存在也可能导致细胞-细胞融合事件的发生率增加。

水平基因转移水平基因转移可以是吞噬或内吞过程的结果,包括吞噬凋亡小体。细胞凋亡包括细胞收缩、膜起泡、染色质凝结和核碎裂。在体内,由于邻近细胞可以快速清除凋亡小体,这些过程不容易被识别。

水平基因转移在细菌基因组的进化和特定菌株的多样化中起着不可或缺的作用。这些过程对于在细菌中建立抗生素耐药性非常重要。水平基因转移过程的特点是有三个步骤:首先,供体DNA必须被传递到受体细胞;第二,获得的序列必须被纳入受体的基因组;第三,合并的基因必须以对受体生物体有益的方式表达。前两个步骤可能通过转化、转导和偶联等机制发生。转化涉及到从环境中摄取裸DNA,并有可能在远亲生物体之间传播DNA。转导涉及到通过在供体细胞内复制的噬菌体将新的遗传物质引入宿主。偶联涉及到供体细胞和受体细胞之间的物理接触,并可以介导通过整合到受体染色体中的质粒进行的染色体序列的转移。

在体外的真核细胞中,DNA可以通过吞噬作用从凋亡细胞转移到受体细胞。含有eb病毒(EBV)整合拷贝的细胞系的共培养导致了EBV-DNA和基因组DNA的摄取和转移到吞噬细胞的细胞核中。肿瘤进展背景下的细胞融合。细胞融合可以产生细胞多样性。细胞和环境因素可能诱导肿瘤细胞和正常细胞的细胞融合。大多数融合的细胞要么死亡,要么进入静止状态,但也有一小部分可能能够增殖,产生新的肿瘤细胞以及有助于肿瘤血管系统的细胞。研究表明,实体肿瘤中的内皮细胞可能具有细胞遗传学异常。这些细胞是具有多个染色体和多个中心体的非整倍体。这意味着肿瘤细胞和内皮细胞之间可能发生了细胞融合。水平基因转移现象介导的癌症起始和进展。体细胞的突变可导致细胞凋亡和核碎裂。片段DNA可能通过吞噬作用被其他体细胞吸收。这可能会导致吞噬细胞的核重编程,从而导致新的肿瘤细胞。碎片DNA也可能被其他肿瘤细胞吸收(未显示)

在mRNA和蛋白水平上均检测到基因,表明获得的遗传物质的功能整合。此外,来自肿瘤细胞的凋亡小体可以诱导p53缺陷的成纤维细胞在体外形成集落,在体内形成肿瘤的集落,整个染色体或染色体片段可以通过吞噬途径转移到受体细胞。这表明水平基因转移可能在肿瘤的起始和进展中具有重要的作用。在这种情况下,我们和其他人已经证明了肿瘤细胞可以具有广泛的吞噬电容。这些实验表明,肿瘤细胞和正常细胞之间的遗传物质转移确实发生,这有助于肿瘤的起始和进展。

结论肿瘤干细胞可能来自于组织特异性干细胞和骨髓干细胞。它们也可能来源于经历转分化过程的体细胞。此外,癌症干细胞可能是由于细胞融合或水平基因转移过程的结果。因此,“癌症干细胞”一词细胞“可能与一组具有一些共同特性的细胞有关,比如自我更新和引发肿瘤的能力。”挑战将是识别和表征这组细胞。它们共享哪些共同的属性?它们有何不同?另一个挑战将是查明癌症干细胞和正常干细胞之间的区别。识别这些独特的差异将为未来的癌症治疗提供新的靶点。

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