美国科罗拉多大学博尔德分校的研究小组通过研究线虫，首次发现引起细胞凋亡的“开关”，此项研究结果可用于治疗人类由于“非正常细胞凋亡”引起的癌症等疾病。
科罗拉多大学教授丁雪（ Ding Xue）称，这项新研究结果在理解细胞程序死亡或者细胞凋亡方面迈出了一大步。细胞凋亡是细胞的自杀过程，通过自杀方式去除体内非必需细胞或即将发生变异的细胞，细胞凋亡不同于创伤性死亡，它可以帮助人类预防诸如癌症和自身免疫性疾病。
据报道，研究小组在小型土壤线虫上进行试验，小型土壤线虫是常用于遗传和生物医学实验用的有机体。研究线虫的细胞死亡机制，其结果可用于了解人类细胞死亡机制，并研究出解决人类因为“不适当的细胞凋亡”而导致的疾病的方法。研究小组利用线虫的半胱天冬酶（ caspase ）进行试验。半胱天冬酶是细胞凋亡的“酶刽子手”，因为它的主要作用就是切断和破坏细胞的蛋白质。但是，研究小组在试验中发现半胱天冬酶对Dicer酶具有不同的作用，当半胱天冬酶分裂 Dicer酶后，它并没有杀死Dicer酶，而只是改变了 Dicer酶的功能（ Dicer酶是一种RNA切割酶），Dicer酶开始分裂染色体，并杀死细胞。
科罗拉多大学波尔德分校生物系主任汤姆·布卢门撒尔（ Tom Blumenthal）说：“有很多酶可以用来切割RNA,同时，其它一些酶可以用来切DNA。但是，这个实验首次表明，利用半胱天冬酶分裂Dicer酶（这是一种RNA切割酶），可以改变Dicer酶的功能，使其转变为DNA切割酶."
研究人员还说，通过对线虫的研究，已经发现了对细胞凋亡非常重要的基因。细胞凋亡共分为5个步骤，这些步骤包括确定死亡细胞、激活细胞死亡程序、开始细胞杀死过程、吞噬死亡细胞尸体以及降解细胞碎片。
据悉，此项研究由宝威基金和美国国立卫生研究院提供资助。（生物谷Bioon.com）
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Nature Cell Biology：动植物的细胞凋亡方式相同
Nature：炎症与细胞凋亡
MBC：细胞凋亡研究取得新进展
Cell：细胞凋亡蛋白水解图谱
生物谷推荐原文出处：
Science DOI: 10.1126/science.1182374
Caspase-Dependent Conversion of Dicer Ribonuclease into a Death-Promoting Deoxyribonuclease
Akihisa Nakagawa,1,* Yong Shi,1,* Eriko Kage-Nakadai,2 Shohei Mitani,2 Ding Xue1,
Chromosome fragmentation is a hallmark of apoptosis, conserved in diverse organisms. In mammals, caspases activate apoptotic chromosome fragmentation by cleaving and inactivating an apoptotic nuclease inhibitor. We report that inactivation of the Caenorhabditis elegans dcr-1 gene, which encodes the Dicer ribonuclease important for processing of small RNAs, compromises apoptosis and blocks apoptotic chromosome fragmentation. DCR-1 was cleaved by the CED-3 caspase to generate a C-terminal fragment with deoxyribonuclease activity, which produced 3' hydroxyl DNA breaks on chromosomes and promoted apoptosis. Thus, caspase-mediated activation of apoptotic DNA degradation is conserved. DCR-1 functions in fragmenting chromosomal DNA during apoptosis, in addition to processing of small RNAs, and undergoes a protease-mediated conversion from a ribonuclease to a deoxyribonuclease.
1 Department of Molecular, Cellular, and Developmental Biology, University of Colorado, Boulder, CO 80309, USA.
2 Department of Physiology, Tokyo Women’s Medical University, School of Medicine and Core Research for Evolutional Science and Technology, Japan Science and Technology Agency (CREST), Japan Science and Technology, Tokyo, 162-8666, Japan.
