Breast cancer cells

研究人员发现潜在的致癌突变基因控制开关

在二月。 5年,2020年下午3点43分

澳门金沙城中心的计算机科学家分析了癌症非编码DNA突变泛癌分析的一部分的作用的整个基因组计划的国际癌症基因组联盟,协作1300多涉及的研究人员。

使用复杂的算法来探索基因组其角色在癌症在很大程度上是未知的区域,一个国际研究团队已经敞开了大门疾病的遗传起源有了新的认识。

涉及,对于蛋白质不代码发现DNA的地区直接开展也就是说细胞活动,但上下车如何基因,而不是控制切换。科学家们已经认识到长非编码区起到抗癌的这些重要作用,但描述了作用,被强人困难。该小组由美国澳门金沙城中心的研究人员的带领下,说,这一发现将打开的研究关于癌症发展和扩散的新线。

“这是真正理解正在发生的事情与癌症的非编码空间的开始,”说 本·拉斐尔,教授 计算机科学 在普林斯顿和的资深作者 研究发表在二月。 5在本质上的通信。树里等资深作者是安大略癌症研究所和美国加州圣克鲁斯大学的约书亚·斯图亚特Reimand。该研究的主要作者是马修·雷纳,在澳门金沙城中心前博士后研究员谁现在是埃默里大学。

本·拉斐尔

本拉斐尔,计算机科学教师,是一个研究,在基因发现潜在的致癌基因突变切换控制的资深作者。

这见真章遗传变化导致的癌症是众所周知的复杂。随着每个肿瘤千单STI细胞DNA的突变窝藏,它可以是很难区分‘驱动’突变使癌细胞生长,并从‘乘客’突变只是凑凑热闹蔓延。

发现突变的驱动程序,研究人员通常DNA序列分析大群病人,从癌细胞和健康细胞序列比较,并确定是否发生突变显著更多的癌细胞比通常会被偶然预期。但很多司机突变是罕见的,由ESTA的方法都比较错过。

拉斐尔他和他的同事 以前开发 一种算法使用的基因组是如何共同发挥作用的知识检测罕见突变的驱动程序。而不是在一个时间分析一个突变,在该方法评估其是否基因组直接交互(网络),或在同样的生物procesos(途径)参与突变的癌细胞更往往比偶然预期。随着约20000人的基因一个精心制作的网页,这是一个巨大的计算任务。

在目前的研究中,研究人员应用七种不同的通路和网络分析方法,从2500名多名癌症患者非编码全基因组序列的区域 - 最大的集合癌症基因组的日期统一处理。他们的论文 23项研究中的一个 二月公布。 5在Nature杂志上的全基因组的泛癌分析的一部分项目的 国际癌症基因组联盟。该项目涉及1300周多谁的研究人员使用的数据集,说明如何非编码人类基因组的部分(99%的代表接近其三十亿字母顺序)促进癌症的发生和发展。

惠康桑格研究所在英国,泛癌症项目指导委员会的成员之一,彼得·坎贝尔总结了该项目的一个贡献 新闻发布“这项工作有助于回答一个长期存在的医疗困难:患者之所以哪两个似乎是相同的癌症可以有非常不同的结果相同的药物治疗。我们显示了这些不同的行为的原因是写在DNA。每个患者所患癌症的基因组中是独一无二的,但也有一组有限的循环模式,具有足够大的,所以我们可以识别身份的研究所有这些模式,以优化诊断和治疗。“

普林斯顿领导的分析侧重于非编码DNA区域的基因,蛋白质,但没有代码的一部分。取而代之的是,这些序列,被称为启动子,增强子和非翻译区,作为信号向细胞机器的开启和关闭匝基因。使用算法来搜索其中的基因和途径共享网络中的突变,该团队发现93个基因与潜在的驱动突变非编码区域的他们 - 其中只有19个是先前已知的癌症基因。

这些在procesos参与基因出差错这常用于癌症,细胞增殖:如与发展。其它基因影响染色质的状态,或DNA被包装在细胞内的方式,这可以显着地影响基因的表达。

在研究中,位于附近的RNA剪接涉及的基因中发现的最有意思的或许非编码基因突变,一个关键的中间步骤允许基因的指令翻译成蛋白质进行细胞各项活动。相对较少的RNA剪接的基因包含癌驱动突变在其编码序列,但很多是由非编码基因突变影响。结果带来了关于RNA在癌症处理中的作用新的研究问题。

无论是测试一些受影响的基因活动模式,它们的预测电流驱动突变,拉斐尔和他的同事们转向了数据从附加泛癌症项目。从许多患者,除了基因组序列数据,该项目ADH基因表达数据收集 - 测量哪些基因在患者肿瘤活性。 ESTA允许证明研究者的一些新改变的预测驱动基因突变卫生组织如何开启或关闭的是 - 尽管在含有特定基因突变的容器少量的样品。

“在这样的项目,我们有一个非常丰富的数据集,这使我们能够执行各种复杂的算法分析,并作出预测的,”拉斐尔说。 “那么大的挑战是,你是做什么用这些预测?到目前为止,我们的工作产生了新的假设。下一步是实验验证“。

之一的告诫到这种类型的分析的是基因表达的模式,是高度特异性的细胞和组织类型的,这意味着相同的非编码突变可能在肺细胞不同的效果比在乳腺细胞中,例如。

“一旦你想想罕见突变,那么卫生组织2500个样本变得非常限制,”拉斐尔说。 “我们希望找到只发生随着癌症的不到1%的突变样本的屈指可数。”

不过,拉斐尔是乐观的,说我会跟进对球队的新数据和实验结果等研究人员。

拉斐尔的这项研究工作是由美国支持美国国立卫生研究院。另外贡献者,包括来自美国,加拿大和欧洲机构22合着者,来自工作组和国际基因组计划联合体癌症的整个基因组的泛癌分析的功能诠释司机贡献。