科學(xué)家發(fā)現(xiàn) DNA 突變風(fēng)險(xiǎn)的 13 種不同模式對(duì)癌癥進(jìn)化的影響

突變?cè)谖覀兩眢w的每個(gè)細(xì)胞中不斷發(fā)生，是癌癥、衰老和神經(jīng)退行性疾病的關(guān)鍵因素。雖然接觸致突變化學(xué)物質(zhì)或 DNA 復(fù)制過(guò)程中細(xì)胞過(guò)程中的錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致這些突變，但這些變化在人類(lèi)染色體上的確切分布和模式迄今為止仍然是個(gè)謎。

ICREA 研究員兼 IRB 巴塞羅那基因組數(shù)據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人 Fran Supek 博士和 Marina Salvadores 博士同一實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生深入研究了 DNA突變的情況，揭示了在突變風(fēng)險(xiǎn)方面區(qū)分個(gè)體的意想不到的模式。研究結(jié)果發(fā)表在《自然癌癥》雜志上。

該實(shí)驗(yàn)室之前的工作確定了一種“基因組拼寫(xiě)檢查器”，這是一種致力于降低人類(lèi)染色體關(guān)鍵部分突變風(fēng)險(xiǎn)的 DNA 修復(fù)機(jī)制?；谶@些發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前的研究旨在確定個(gè)體之間的突變風(fēng)險(xiǎn)是否存在差異，如果存在差異，則確定導(dǎo)致這些差異的機(jī)制。

“這項(xiàng)研究不僅擴(kuò)大了我們對(duì)影響突變率分布因素的理解，而且對(duì)癌癥進(jìn)化、治療策略和再生醫(yī)學(xué)的進(jìn)步也具有重大意義，”Supek 博士解釋道。

基因組“大數(shù)據(jù)”分析

為了解決這些問(wèn)題，研究人員對(duì)來(lái)自不同器官的 4000 多個(gè)腫瘤的基因組序列進(jìn)行了全面分析。與之前關(guān)注組織特異性突變風(fēng)險(xiǎn)的研究不同，這項(xiàng)研究專(zhuān)門(mén)針對(duì)突變易感性的個(gè)體差異。

該團(tuán)隊(duì)采用基因組“大數(shù)據(jù)”方法，使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)識(shí)別跨染色體片段的重復(fù)模式。他們發(fā)現(xiàn)了 13 種不同的模式，其中 10 種對(duì)應(yīng)于不同類(lèi)型的組織。出乎意料的是，在幾乎所有組織中都觀(guān)察到了其余三種模式，從而揭示了特定基因的突變密度在個(gè)體之間存在顯著差異。

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