尿DNA Adductomics:下一代的组学技术

从概念(也可以说是pre-conception)死亡,每个人遇到各种各样的环境压力,如污染、烟草烟雾,太阳的射线,医药代理,污染物在水和一些成分的食物。没有人可以免除这些压力——毕竟,你无法避免自己的新陈代谢,也是一个源。

这些代理可能会修改个人的DNA的结构,形成各种类型的DNA损伤,称为加合物。有些加合物stressor-specific,例如那些由阳光中的紫外线。其他人则更普遍,由许多不同的压力,如氧化应激。因为DNA加合物是结构不同于正常的组件,它们能永久改变DNA的功能。例如,加合物可以指示细胞它不应该做的事情,比如分裂失控。结果,这些曝光,他们造成的后续损伤中发挥重要作用发展的疾病,例如癌症、神经退行性疾病(阿尔茨海默病、帕金森病等)、心血管疾病等。

因此至关重要,我们可以全面评估代理我们接触,这样我们可以更好的理解疾病风险。然而,我们没有接触到一个代理,而外部和内部压力的名副其实的汤,使风险评估非常复杂,特别是在个人的基础上。

评估个人复杂的曝光的概念作为一种手段来评估疾病风险了exposome¹,第一创造的一个术语博士克里斯野生(原名国际癌症研究机构的主任和利兹大学的分子流行病学教授)。

评估这些风险敞口绝非易事。然而,研究人员包括 博士 Chiung-wen胡博士Mu-Rong曹国伟涌山医科大学,台湾,和自己在南佛罗里达大学,在一小群科学家们正在寻找一种方式。

目标和没有针对性分析的DNA加合物

当识别分子或代理人与疾病,科学家们通常测量“已知”化合物已确定之前研究人员,和他们有一些证据在疾病潜在的作用。如果科学家然后检测水平的提高在一个特定的疾病,这些化合物的作用,化合物在那个特定的疾病往往是提出。这就是所谓的有针对性的分析——你衡量你所知道的。

这种方法适用于DNA加合物分析,但总是只有少数同时测量加合物,可能会错过很多信息。实现更广泛的理解所有你接触过的代理,一个没有针对性的方法优越,比作把一切的渔网用眼罩。没有针对性的DNA分析 加合物 意味着你没有偏见的加合物(s)是很重要的,因此你有来衡量所有的加合物。从技术上讲这是具有挑战性的,需要先进的方法论。我们现在知道,而有针对性的方法,这种方法被证明是最有效的。它允许变化的分析,在细胞分子在一个完全公正的方式,并提供线索的人所暴露在无需先验知识的风险敞口。

这种没有针对性的方法最初是应用于蛋白质(蛋白质adductomics),在此基础上,进入人体后,一些代理商在环境中可以修改蛋白质,这些修改可以提供指纹的人已经暴露。 博士 加州大学伯克利斯蒂芬·拉帕波特和他的同事们是该领域的领导者之一。²他们表明,使用质谱(MS),可以修改模式存在的某些风险的特征。

adductomics DNA - DNA加合物净钓鱼

DNA加合物可能导致DNA序列变化(如突变),这可能是遗传后代,与疾病如癌症相关联。这使得DNA加合物的潜在生物标志物都曝光和的效果。

博士 京都大学的Robert假名(现在在横滨市立大学),日本,被广泛认为是发起人的DNA adductomics,于2006年首次发布的报告。³细胞DNA adductomics女士工作通过使用过滤和检测所有受损(加合物)2 -deoxyribonucleosides(2的dn)——这是DNA的构建块的一部分,和编码指令。通常,这依赖组织样本。

在这种方法中,提取DNA的细胞或组织利益和个人切成2- - - - - -使用鸡尾酒酶的dN。然后由质谱仪分析样本。这需要组织一定入侵(活检或静脉穿刺),可以挑战意义的方法适用于人类,从而限制所能进行了研究。听起来完美的,对吗?

然而,当我们第一次应用细胞DNA adductomics尿,我们没有看到预期的增加引起的加合物。尿液被暴露后获得一组DNA损伤因子,根据我们的假设,当损伤修复,它应该出现在尿中。我问曹国伟和胡锦涛的加合物诱导是如何修理。事实证明,他们都是由基本切除修复修复(BER),顾名思义,方方面面都修改碱基的产品。adductomics试验,检测修改2》-deoxyribonucleosides,根本不会发现他们,由于他们不同的结构。

使用这种新方法,我们可以了解人类的加合物更容易和非侵入性的方式。最好的部分是,尿液实际上提供了一个更全面的照片全身的DNA损伤水平,比先前的方法及其修复。

胡、赵、我收到了五年的资助国家环境健康研究所科学进一步发展这种方法和验证人类。为了实现这一目标,我们已经创建了一个全球合作包括涌山医科大学(台湾)、伦敦帝国理工学院(英国)、明尼苏达大学(美国)、伊拉斯姆斯大学(荷兰),麻省理工学院,九州大学(日本),哥德堡大学(瑞典)和迈阿密大学(美国)——结合个人游戏的顶端。

精炼接触科学和风险评估

团队已经发现数以百计的加合物,同时,即使是在健康的人类的尿液。但研究DNA加合物的整体也为数据分析提出的挑战,由于大量的信息生成和缺乏公开的质量谱数据库DNA加合物的识别和表征。然而,这也是被解决通过与明尼苏达大学合作,由国立卫生研究院的资金支持。

理解这些修改起来,从环境因素和人体系统的修复,可能导致挽救生命的干预措施。看起来我们的研究打开新的门来更好地理解环境压力如何影响一个人的基因组成,为什么某些形式的损伤比其他人更容易修复,连同如何损害最终成为life-threating疾病在某些场景中。

“通过观察环境损害我们的DNA,并有可能识别是否有些人修复,比别人更好的(或更糟),我们可以更好地理解如何以及为什么发生疾病的过程,可能找到干预。”- - - - - -博士Chiung-wen Hu.

目前在美国,50%的成年人说他们正遭受六慢性疾病:心血管疾病、癌症、心肺疾病、哮喘、糖尿病或关节炎 ¹¹ 。这些条件是一个巨大的健康和经济负担。这个研究带来医学一步接近发现这些疾病的原因,可能治愈。

引用:

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