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科技工作者之家 2019-11-01
来源:生物通
研究人员收集了1400多例人类癌症的全基因组测序、基因表达和DNA甲基化的数据。他们报告称,结构变异改变了数百个基因的DNA甲基化水平,总的来说降低了癌症的DNA甲基化水平。
癌症基因组的特点是广泛的基因组重排以及点突变。包括插入缺失在内的体细胞结构变异(SSV)对癌症的分子图谱产生了重大影响。尽管最近的研究已经确定了基因转录和SSV断裂点之间的关联模式,但尚不清楚结构变异对DNA甲基化的影响。
近日,美国贝勒医学院领导的一个研究团队表示,基因组结构变异对DNA甲基化的影响没有得到重视。他们在《Genome Biology》杂志上发表了题为“Global impact of somatic structural variation on the DNA methylome of human cancers”的文章。
研究人员收集了1400多例人类癌症的全基因组测序、基因表达和DNA甲基化的数据。他们报告称,结构变异改变了数百个基因的DNA甲基化水平,总的来说降低了癌症的DNA甲基化水平。
文章的通讯作者、贝勒医学院丹•邓肯综合癌症中心的Chad Creighton博士表示:“当DNA片段从基因组的一个区域转移到另一个区域时,就会发生基因组结构变异,这会显示为序列上的断裂点。因此,在对DNA片段进行测序时,你可能会发现不同区域的两条DNA融合在一起,从而破坏了DNA编码的遗传指令。”
在这项研究中,Creighton及其同事研究了基因组结构变异对癌症DNA甲基化和基因表达的影响。他们分析了两个不同联盟的数据,分别是癌症基因组图谱(Cancer Genome Atlas)和泛癌症全基因组分析(PCAWG)。这些数据包括整个基因组的分子变化,既包括蛋白质编码基因,也包括调控区域。
Creighton表示,有了如此多的患者样本,研究人员的分析具有更强的统计能力,也就更容易发现那些与癌症相关的新基因。“这一次,我们的病例比以前更多,测序深度也比以往更好。”
在第一部分的研究中,他们发现,对于相当一部分的癌症,基因组结构变异在改变DNA甲基化上扮演重要角色。DNA甲基化是控制基因表达的一种方式,属于表观基因组(epigenome)的一部分。
Creighton认为:“在多种类型的癌症中,甲基化的改变都以非随机的方式发生。除了一些已知与癌症相关的基因,我们还鉴定出一些以前未曾关联的基因。”总体而言,结构变异与DNA甲基化的总体下降有关。
“我们知道癌症的表观基因组发生了改变。通过目前这项研究,我们发现结构变异是改变表观基因组的重要机制之一。这是以前未认识到的,”Creighton补充说。
在第二部分的研究中,他们发现,就不同癌症而言,结构变异的量也存在差异。有些癌症的变异不太多,而有些癌症则有着广泛的结构变异。这些结果使得他们能够根据癌症的结构变异程度对癌症进行分层。
Creighton指出:“从某种意义上说,我认为我们的研究是独一无二的,因为我们发现结构变异不仅引入了DNA序列的错误,还在表观遗传水平上影响DNA。我们建议,在寻找癌症的遗传原因时要考虑结构变异对DNA甲基化的影响。”
参考文献:
Global impact of somatic structural variation on the DNA methylome of human cancers
来源:gh_c1fce5726992 生物通
原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NzMwNjYyMg==&mid=2675531153&idx=7&sn=321dac2b3a27c46d4be5a6e1e2778f5b&chksm=bc51f4008b267d16dd64c5154ff80e16061a3b8b3b1c087d069d6f2dad8f87ff53c29617eb44&scene=27#wechat_redirect
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