چکیده
هر دوی تغییرات ژنتیکی و تنظیمات اپی ژنتیک ژن ها میتوانند منجر به رشد سرطانهای انسانی شوند. با این حال، مطالعات اخیر نشان دادهاند که تغییرات ژنتیکی به طور قابل توجهی نه تنها منجر به توسعه سرطان میشوند بلکه همچنین مسئول پیشرفت سرطان به بیماری متاستاتیک هستند. تنظیمات اپی ژنتیک ژنهای خاص در سلولهای سرطانی انسان شامل متیلاسیون DNA، استیلاسیون، تغییر هیستون، بازسازی سلولهای نوکلئوزی، و تنظیمات RNA بدون کدگذاری کوچک شامل تنظیمات میکرو-RNAها (miRANAs) هستند. در میان بسیاری از تنظیمات اپی ژنتیک، متیلاسیون DNA، شایعترین رویداد است و به طور گستردهای برای شناخت مکانیسمهای تنظیمات اپی ژنتیک ژنها مورد مطالعه قرار گرفته است. هایپرمتیلاسیون DNA در دنباله های پروموتر ژن سرکوب کننده تومور یا miRNAs سرکوبگر رخ میدهد که منجر به کاهش تنظیمات در بیان miRNAs یا mRNAs سرکوبگر تومور در توسعه و پیشرفت سرطانهای مختلف میشود. جالب توجه است که مطالعات اخیر نشان دادهاند چند عامل طبیعی غیر سمی شناخته شده به عنوان غذادارو، شامل ایزوفلاون، کوکومین، (-)-اپیگالوستاچین-3-گالت، رسوراترول، ایندول-3-کاربینول، 3,3’-دی ایندولیل متان، و لیکوپین میتوانند DNA را در محلهای هایپرمتیلاسیون خود، متیلزدایی کنند یا هیسون را مدولاسیون کنند، که اینها نشان دهنده نقشهای بالقوه آنها در تنظیمات اپی ژنتیک mRNAs یا miRNAs هستند. این تنظیمات اپی ژنتیک mRNAs و miRNAs میتوانند یکی از مکانیسمهای مولکولی باشند که غذاداروها با استفاده از آنها پیشرفت سرطان و عوامل سرطانزا را مهار میکنند، و بنابراین، غذاداروها یا مشابهات ترکیبی آنها میتوانند به عنوان عوامل متیلزدای جدید برای درمان بدخیمیهای انسان عمل کنند.
14.1. پیشگفتار
سرطان انسانی، دومین دلیل برجسته مرگ و میر ناشی از بیماریهای قلبی عروقی در ایالات متحده و در جهان است. میدانیم که هر دوی تغییرات ژنتیکی و تنظیمات اپی ژنتیک ژنها میتوانند منجر به سرطانهای انسانی شوند. تغییرات ژنتیکی شامل جهشهای نقطهای DNA، تقویت ژن، تغییر محل ژن، و غیره، از نظر سنتی به عنوان عوامل اصلی توسعه سرطان به شمار میروند. با این حال، مطالعات اخیر نشان دادهاند که تغییرات اپی ژنتیک به طور قابل توجهی به توسعه و پیشرفت سرطانها کمک میکنند [1]. علاوهبراین، کشف شده است که تنظیمات ژنتیکی و اپی ژنتیکی، رویدادهای بیولوژیکی جداگانهای در سرطان نیستند. تنظیمات اپی ژنتیکی میتوانند منجر به جهشهای ژنتیکی شوند، در حالی که جهشهای ژنتیکی در تنظیم کنندههای (رگولاتورهای) اپی ژنتیکی میتوانند اپی ژنوم را تغییر دهند [1]، که اینها نشان دهنده تغییرات بیولوژیکی پیچیده این رویدادهای ژنتیکی در توسعه و پیشرفت سرطان هستند.
Abstract
Both genetic alterations and epigenetic regulations of genes could lead to the development of human cancers. However, recent studies have shown that epigenetic alteration contributes signifi cantly not only to the development of cancer but also responsible for the progression of cancer to metastatic disease. The epigenetic regulations of specifi c genes in human cancer cells include DNA methylation, acetylation, histone modifi cation, nucleosome remodeling, and small non-coding RNA regulation including the regulation of microRNAs (miRNAs). Among many epigenetic regulations, DNA methylation is the most common event and has been well studied for understanding the mechanisms of epigenetic regulation of genes. The DNA hypermethylation occurs in the promoter sequences of tumor suppressor gene or tumor suppressive miRNAs leading to the down-regulation in the expression of tumor suppressor mRNAs or miRNAs, resulting in the development and progression of various cancers. Interestingly, recent studies have shown that several non- toxic natural agents known as nutraceuticals including isofl avone, curcumin, (−)-epigallocatechin-3-gallate, resveratrol, indole-3-carbinol, 3,3′-diindolylmethane, and lycopene could demethylate DNA at their hypermethylation sites or modulate histone, demonstrating their potential roles in the epigenetic regulation of mRNAs and miRNAs. These epigenetic regulations of mRNAs and miRNAs could be one of the molecular mechanisms by which nutraceuticals inhibit carcinogenesis and cancer progression, and thus either nutraceuticals or their synthetic analogs could serve as novel demethylating agents for the treatment of human malignancies.
14.1 Introduction
Human cancer is the second leading cause of death after cardiovascular disease in the United States and in the world. It is known that both genetic alterations and epigenetic regulations of genes could cause human cancers. The genetic changes including DNA point mutations, gene amplifi cation, gene translocation, etc. have been traditionally believed as major causes of cancer development. However, recent studies have demonstrated that epigenetic alterations contributes signifi - cantly to the development and progression of cancers [ 1 ]. Moreover, it has been found that genetic and epigenetic regulations are not separate biological events in cancer. Epigenetic regulations could cause genetic mutations while genetic mutations in epigenetic regulators could alter epigenome [ 1 ], suggesting the complex biological regulations of these genetic events in the development and progression of cancer.
چکیده
14.1. پیشگفتار
14.2. تنظیمات اپی ژنتیک mRNAها در سرطانها
14.3.. تنظیمات اپی ژنتیک بیان miRNA در سرطانها
14.4. تنظیمات اپی ژنتیک mRNAها و miRNAها در غذاداروها
14.5. نتیجهگیریها و چشماند
منابع
Abstract
14.1 Introduction
14.2 Epigenetic Regulation of mRNAs in Cancers
14.3 Epigenetic Regulations of miRNA Expression in Cancers
14.4 Epigenetic Regulations of mRNAs and miRNAs
14.5 Conclusions and Perspectives