Ras介导的表观遗传沉默所需的一条精细通路

正常细胞向癌细胞的转化是一个逐步过程，通常涉及癌基因的激活和抑癌基因及促凋亡基因的失活。在许多情况下，对癌症发展至关重要的基因失活通过表观遗传沉默发生，这通常涉及富含CpG的启动子区域的高甲基化。沉默是通过随机获得赋予选择性生长优势的表观遗传标记发生，还是通过由癌基因启动的特定通路发生，仍有待确定。在此，我们在K-ras转化的NIH 3T3细胞中进行全基因组RNA干扰（RNAi）筛选，鉴定出28个基因是Ras介导的促凋亡Fas基因表观遗传沉默所必需的。至少九个这样的Ras表观遗传沉默效应子（RESEs），包括DNA甲基转移酶DNMT1，在K-ras转化的NIH 3T3细胞中直接与Fas启动子的特定区域结合，而在未转化的NIH 3T3细胞中则不结合。RNAi介导的任意28个RESEs的敲低导致DNMT1无法招募到Fas启动子、Fas启动子高甲基化丢失以及Fas表达的解除抑制。对另外五个表观遗传抑制基因的分析表明，Ras通过一个很大程度上共同的通路指导多个不相关基因的沉默。最后，我们表明九个RESEs是K-ras转化的NIH 3T3细胞的锚定非依赖性生长和致瘤性所必需的；这九个基因先前未被牵涉到Ras转化中。我们的结果证明，Ras介导的表观遗传沉默通过一条特定的、出乎意料复杂的通路发生，该通路涉及维持完全转化表型所需的组件。