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2号站研究人员发现了可能导致癌症生长的新的非编码DNA区域

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在一项史无前例的全基因组泛癌症分析中,安大略省癌症研究所(OICR)的研究人员发现了新的非编码DNA区域,一旦改变,可能会导致癌症的生长和进展。
 
这项研究发表在今天的《分子细胞》杂志上,2号站揭示了疾病进展的新机制,可能为研究开辟新途径,并最终实现更好的诊断测试和精确治疗。
 
尽管之前的研究主要关注2%的编码蛋白质的基因组,即基因,但这项研究分析了人类DNA中大量非编码区域的突变模式,这些非编码区域控制着基因如何以及何时被激活。
 
在这些通常远离基因的大型非编码区域,致癌基因突变相对罕见,这给系统数据分析带来了重大挑战。
 
在新型统计工具和来自1800多名患者的全基因组测序数据的支持下,我们发现了可能导致癌症并导致恶性肿瘤的新分子机制的证据。”
 
Juri Reimand博士,OICR的调查员和这项研究的主要作者
 
研究小组分析了每个病人基因组的10万多个部分,重点研究了经常被忽视的非编码区域,这些区域通过三维基因组与基因相互作用。据预测,在发现的30个关键区域中,有一个区域在调节癌细胞中已知的抗肿瘤基因方面具有重要作用,尽管该区域与基因组中的基因有超过25万个碱基对的距离。该小组在人类细胞系中进行了CRISPR-Cas9基因组编辑和功能实验,以探索这一非编码区域的致癌特性。
 
“我们描述了几个可能参与肿瘤形成的非编码区域,但我们只是触及了表面,”Reimand说。“通过我们的算法,以及患者癌症基因组和表观遗传图谱的快速增长数据集,我们期待未来的发现,这些发现可能会带来预测患者癌症进展的新方法,并最终提供针对患者疾病或更精确诊断的新方法。”
 
Reimand的研究小组开发了这项研究背后的统计方法,并将它们免费提供给研究团体使用。这些方法已经与世界各地的其他算法进行了严格的测试。
 
“调查非编码基因是非常重要的,因为这些绝大部分调节我们的基因,可以切换它们。这些区域的突变会导致这些监管开关行动异常并有可能引起——或者进步——癌症,”海伦朱说,学生OICR co-first作者的研究。“我们已经证明,我们的方法,被称为ActiveDriverWGS,可以挖掘出这些区域,并精确定位出对癌症生长有重要作用的特定区域。”
 
“虽然这些候选驱动突变很罕见,但我们现在有了第一个实验证据,证明其中一个突变区域在人类细胞系中调节癌症基因和通路,”Liis Uuskula-Reimand博士说。“随着研究团体收集更多的数据,我们计划更深入地研究这些区域,以了解突变如何改变特定癌症类型的基因调控和染色质结构,2号站代理从而为这些疾病患者开发新的精确治疗方法。”
 
这项研究由OICR通过安大略省政府、加拿大卫生研究院(CIHR)、癌症研究协会(CRS)、爱沙尼亚研究理事会和加拿大自然科学与工程研究理事会(NSERC)提供的资金支持。
 
本研究使用的全基因组测序数据由国际癌症基因组联盟的全基因组癌症分析项目(ICGC PCAWG)提供,该项目也被称为PCAWG项目或泛癌症项目。

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