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大規(guī)模測(cè)序研究,解謎癌癥基因組

2013-07-11 11:27 閱讀:1401 來(lái)源:生物360 作者:網(wǎng)* 責(zé)任編輯:網(wǎng)絡(luò)
[導(dǎo)讀]   為了更好地了解前列腺癌的基因組構(gòu)成以及進(jìn)化,Levi Garraway、Francesca Demichelis和同事對(duì)57個(gè)前列腺腫瘤進(jìn)行了全基因組測(cè)序,并與正常組織進(jìn)行了匹配,他們利用計(jì)算機(jī)建模分析了基因組重組是如何出現(xiàn)的。

  大規(guī)模癌癥基因組測(cè)序計(jì)劃正在逐漸為大眾所熟知,此項(xiàng)目的一個(gè)好處就是它們正準(zhǔn)備著讓我們洞察癌癥基因組的短暫改變,從而進(jìn)一步去了解這些這些變化是如何對(duì)腫瘤的開(kāi)始和發(fā)展產(chǎn)生效用的。

  為了更好地了解前列腺癌的基因組構(gòu)成以及進(jìn)化,Levi Garraway、Francesca Demichelis和同事對(duì)57個(gè)前列腺腫瘤進(jìn)行了全基因組測(cè)序,并與正常組織進(jìn)行了匹配,他們利用計(jì)算機(jī)建模分析了基因組重組是如何出現(xiàn)的。

 

   作者發(fā)現(xiàn),這些樣品中的基因組重組通常發(fā)生在一個(gè)事件“鏈條”的背景下,并且對(duì)于這一鏈條的系統(tǒng)分析表明,其中的大多數(shù)導(dǎo)致了DNA刪除,以及涉及刪除盡頭或新伙伴(而不是互相彼此)的融合斷點(diǎn)。腫瘤數(shù)據(jù)被拿來(lái)與一個(gè)概率模型——鄰近的成對(duì)DNA斷點(diǎn)會(huì)彼此獨(dú)立地出現(xiàn)——進(jìn)行了比較;這一分析揭示了兩者之間的一個(gè)偏差,表明這些重組可能是相互依賴的。為了更進(jìn)一步了解鏈條是如何形成的,作者創(chuàng)造了一種算法,名為“鏈條發(fā)現(xiàn)者”,而這揭示了在相同的腫瘤中經(jīng)常出現(xiàn)幾種鏈條(63%的腫瘤具有兩個(gè)或更多鏈條),并且鏈條具有可變數(shù)量的重排,從3個(gè)到40多個(gè)不等。這種復(fù)雜的重組現(xiàn)象被稱為“chromoplexy”(源自希臘語(yǔ)pleko,意為“編織”)。

  考慮到前列腺腫瘤的特殊子集,作者發(fā)現(xiàn)了chromoplexy中的差異。與ETS腫瘤相比,包含有ETS家族轉(zhuǎn)錄因子的致癌混合的腫瘤具有更多的染色體之間重組,以及包括超過(guò)1個(gè)染色體的單一事件;考慮到在雄激素受體(AR)調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄中表現(xiàn)出的ETS混合的出現(xiàn),作者假設(shè)chromoplexy在這個(gè)背景下可能會(huì)與轉(zhuǎn)錄過(guò)程耦合。有趣的是,在ETS腫瘤中看到的重組模式更使人聯(lián)想起chromoth**sis,并可能在被公認(rèn)的腫瘤抑制基因編碼染色質(zhì)域螺旋酶DNA捆綁蛋白1(CHD1)損失后緊跟著出現(xiàn)。

  總的來(lái)說(shuō),chromoplexy頻繁導(dǎo)致同時(shí)發(fā)生的刪除或普通癌癥基因的重組,并且為了對(duì)其有更進(jìn)一步的了解,作者調(diào)查了每個(gè)改變的無(wú)性系狀態(tài)。幾種常見(jiàn)的刪除————包括NK3同源1(NKX3-1)以及生產(chǎn)ETS融合TMPRSS2–ERG的刪除——是無(wú)性系的,而其他的,例如PTEN的刪除,則是亞無(wú)性系的。在此基礎(chǔ)上,作者提出一個(gè)與這些以及其他常見(jiàn)病變有關(guān)的典型前列腺腫瘤的發(fā)育有關(guān)的“統(tǒng)一路徑”。有趣的是,在無(wú)性系以及亞無(wú)性系中都存在重組鏈條,這意味著多輪的chromoplexy可能會(huì)發(fā)生,從而導(dǎo)致作者提出這些腫瘤的進(jìn)化是不時(shí)被打斷的。

  這些數(shù)據(jù)為我們繪制了一幅基因組結(jié)構(gòu)和前列腺腫瘤歷史的清晰畫(huà)卷,并為致癌事件的年代表提供了線索,并無(wú)意將對(duì)進(jìn)一步的醫(yī)學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)室研究提供有效的思路與幫助。

 


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