垃圾基因調控端粒酶兩面刃?抗老化但有利癌細胞增生?

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細胞複製是維繫生命運作的基礎,在這個過程中尤其需要確保遺傳物質的穩定性,人類染色體末端的端粒(telomere) 就像保護套的功能,能保護染色體不會在複製過程被截短。目前科學家已經知道端粒受損與老化有關。

近期發表於《Proceedings of the National Academy of Sciences》研究指出,被視為人體垃圾基因(junk DNA)VNTR2-1 扮演調控端粒酶(telomerase)活性的重要功能,缺少此段序列會造成端粒縮短與加速老化,但同時也會抑制癌細胞增生。

垃圾基因 VNTR2-1 調控端粒酶活性

該研究團隊比較高加索人與非裔美洲人 DNA 序列,他們在過去被定義為「垃圾基因」的片段中,發現 VNTR2-1 序列參與調控端粒的穩定性。

這段基因由 53-160 組重複的鹼基對序列組成,擁有越長基因片段者端粒酶基因也較活躍,意味著他們也比較具有抗老化的優勢,只有極少數人瑞帶有短的 VNTR2-1 片段。再比較不同族群的 VNTR2-1 片段,結果顯示非裔美洲人的重複序列特別短。

儘管端粒酶活性低會推進老化速度,但研究人員也指出,端粒酶活性低會抑制癌細胞增生,因此平均壽命不一定就比較短。

端粒酶調控基因的族群比較研究

這項研究指出垃圾基因調控端粒穩定性的重要功能,VNTR2-1 的鹼基對重複序列越長,越能維持端粒酶穩定性,既能對抗老化,同時也可能助長癌細胞加速分裂。

透過大規模比較不同族群的 VNTR2-1 序列,也顯示非裔美洲人的重複片段特別短的特徵,未來該研究團隊將以非洲族群為對象,近一步探討 VNTR2-1 序列與老化之間的關係。

延伸閱讀:RNA 編輯酶 ADAR1 如何成為癌細胞端粒守護者?

參考資料:
1. https://news.wsu.edu/2021/07/23/research-identifies-potential-role-junk-dna-sequence-aging-cancer/
2. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; https://www.pnas.org/content/118/26/e2019043118

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