肿瘤基因组进化的新发现

原创 Newszhao  2018-07-13 15:42  阅读 75 次
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自然选择塑造了基因组的进化和适应,但自然选择的规则是否也适用于癌症基因组的进化?西班牙巴塞罗那基因组调控中心(CRG)的一个跨学科科学家小组开发了一种检测选择基因的方法,并显示了负选择的作用,这是一种自然选择,可以防止突变的积累。这将降低细胞的适应性,在癌症进化中起主要作用。他们的研究结果挑战了正面选择在癌症进化中独有作用的最广泛范式。

过去,全世界的许多研究人员都致力于识别致癌基因,这意味着那些与肿瘤进展和细胞恶性相关的基因,其中特定基因的突变使癌症发生变化。因此,大多数癌症基因组学研究都集中在正选择的作用,这是促进那些癌症驱动基因突变的进化机制。另一方面,一些研究正在质疑癌症基因组中可检测水平的阴性选择的存在。负选择是相反类型的自然选择,促进稳定性并防止有害突变的积累。尽管它是物种进化的主要力量,但实验和计算方法仅仅归因于癌症中负面选择的有限作用。

现在,由生物系统设计实验室的科学家Martin Schaefer和前CRG小组负责人Stephan Ossowski领导的CRG研究人员,目前在蒂宾根的医学遗传学和应用基因组学研究所与其他CRG校友研究人员合作开发一种在负选择下鉴定基因的新方法。“我们发现阴性选择在癌症进化中发挥着重要作用,因为它在大多数研究中一直被忽视,并且最终挑战了目前正面选择在癌症中的独家作用范式,”Schaefer博士解释说。

研究人员从来自癌症基因组图谱(TCGA)数据的26种肿瘤类型中分析了超过7,500个个体功能基因组(外显子组),并在显着的阴性选择下鉴定了必需的癌症基因和免疫暴露的蛋白质区域。“这是第一项大规模研究,采用可靠的方法检测阴性选择在塑造癌症基因组中的实质性影响。我们证明负面选择被低估并且在某些区域表现更强,这与某些细胞功能和免疫反应有关。 ,“Schaefer补充说。“我们的工作可以被解释为概念证明;它可以揭示免疫逃避机制,并可能通过揭示癌症脆弱性为未来改善癌症治疗提供见解。”

跨学科和协作是成功的关键因素

这项工作已在基因组生物学中发表,它展示了跨学科研究如何推动知识的界限,并有助于寻找改善健康的新见解。在这种情况下,它聚集了群体遗传学和进化的专家(Fyodor Kondrashov,前CRG小组负责人,目前在奥地利科学技术研究所 - IST;和Oriol Pich,前CRG研究员,目前在巴塞罗那IRB),医学基因组学(Luis Zapata,前CRG研究员,目前在英国ICR癌症研究所;和Stephan Ossowski),以及计算和系统生物学(Martin Schaefer和Luis Serrano)。

这是关于跨学科如何在癌症基因组学中获得新见解并为癌症研究提供新工具的新例子。

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