基因测序项目矿山数据曾被认为是“垃圾”线索癌症

基因组测序数据一度被视为垃圾现在被用来获得重要线索来帮助理解疾病。最近的例子来自于圣裘德儿童研究医院——华盛顿大学的儿科癌症基因组项目,在那里科学家已经开发出一种方法我的重复片段DNA染色体末端的见解癌症。

这些段,称为端粒,此前被忽视了在下一代测序的努力。这是因为他们的重复性质意味着结果信息不顾分析和数据标记为垃圾。但是现在研究人员追踪体积的变化端粒DNA特定类型的癌症和他们潜在的遗传错误。调查发现,32%的小儿实体肿瘤进行额外的端粒DNA,而只有4%的脑部肿瘤和白血病的样本进行了研究。这项研究结果发表在《基因组生物学》杂志上。

使用这种新方法,调查人员有关端粒DNA的变化ATRX基因的突变和更长的端粒子类型的神经母细胞瘤患者,癌症的交感神经系统。端粒长度限制多少次细胞可以分裂。机制,保持或延长端粒导致的不受控制的细胞分裂是癌症的一个特点。

“这篇论文展示了如何测量端粒的DNA含量可以提高整体的价值——基因组测序,”马修·帕克说,博士论文的第一作者和st . Jude博士后。“在ATRX突变的情况下,端粒的发现给我们信息突变的影响,很难通过其他方式得到。”

结果源于最大的全基因组测序研究然而测量端粒DNA的含量。付出的努力全基因组测序的正常和肿瘤DNA从235年儿科患者与13个不同的癌症。相比较而言,正常的DNA来自13个成人癌症患者被纳入研究。

“有很多兴趣癌症研究端粒长度,”理查德•威尔逊表示基因组研究所博士,主任在圣路易斯的华盛顿大学医学院的。“虽然仍然更多的研究,我们认为重要的是要开始描述基因序列构成的端粒。这是一个至关重要的第一步更精确地理解任何他们可能发挥作用在癌症。”

儿科癌症基因组计划测序完成正常和癌症基因组的600多名儿童和青少年的一些最积极的和最难理解的癌症。调查人员相信这一项目的成果将为新一代的临床工具奠定基础。尽管进步,癌症仍然是死亡的主要原因,疾病的美国孩子1岁以上。

人类基因组存储在庸俗的化学字母的DNA分子,超过30亿个字符的长度并提供指令来建立和维持他们的生命。这些指令组织成的46条染色体的基因中发现几乎每一个细胞。

每个染色体以相同的六个字母专门与端粒DNA序列相关联。DNA序列没有改变,但它重复的次数,影响端粒的长度。端粒缩短每次细胞分裂,这也解释了为什么它们的长度随着年龄的自然下降。

研究人员已经知道癌细胞使用几种机制来规避过程和不断分裂。但直到现在端粒DNA序列的重复性质意味着他们没有提供研究人员利用全基因组测序绘制人类基因组。其他基因可以分配给一个特定的地点在一个特定的染色体;端粒不能。

”科学家分析全基因组测序数据端粒只是头痛,”说,该研究的通讯作者历程,博士,助理圣裘德计算生物学部门的成员。“我们不能正确地将它们映射到人类基因组上的位置,所以我们没有使用它们。”

然后听同事介绍的,帕克有了一个主意:“为什么不直接计数端粒DNA和寻找病人的正常和肿瘤细胞之间变化?”

张说问题是一个概念性的跳跃在思考如何使用全基因组测序数据来研究端粒和癌症。“这是典型的故事的一个人的问题是另一个人的黄金,”她说。

帕克和他的同事们开发了一个方法,正确区分老的和年轻的个体数量的基础上在他们的血液或骨髓细胞端粒DNA。研究人员使用三个其他方法确认全基因组测序可以用来可靠地捕捉端粒DNA正常和肿瘤细胞之间的差异。其他支持性的证据是,调查人员发现,该方法取得了类似的估计双胞胎的端粒DNA含量与白血病共享类似的基因改变。

当调查人员使用方法来研究儿童癌症患者,他们发现肿瘤端粒DNA也更容易获得含有染色体异常,包括重组内部和之间的染色体。研究人员还发现,端粒DNA变化的不同的癌症有不同的模式。在某些情况下,改变负责延长端粒机制提供线索,指向这一过程被称为端粒延长的替代办法。

其他作者香陈,Armita巴拉米,詹姆斯·道尔顿迈克尔•Rusch帮派,约翰·伊斯顿,迈克尔•戴尔查尔斯•Mullighan理查德•Gilbertson苏珊娜贝克,杰拉德Zambetti,大卫·埃里森和詹姆斯·唐宁圣裘德;Nai-Kong张纪念斯隆-凯特琳癌症中心,纽约;伊莲狂欢节,圣路易斯华盛顿大学基因组研究所。

这项研究的部分资金由儿科癌症基因组项目,包括凯珠宝商,领先合作伙伴;一个癌症中心支持格兰特(CA021765)在国立卫生研究院国家癌症研究所;亨利Schueler 41和9基础结合Partnership4Cures;和ALSAC赞助。