突變在我們身體的每個細胞中不斷發(fā)生，是癌癥、衰老和神經(jīng)退行性疾病的關(guān)鍵因素。雖然接觸致突變化學物質(zhì)或 DNA 復制過程中細胞過程中的錯誤會導致這些突變，但這些變化在人類染色體上的確切分布和模式迄今為止仍然是個謎。
ICREA 研究員兼 IRB 巴塞羅那基因組數(shù)據(jù)科學實驗室負責人 Fran Supek 博士和 Marina Salvadores 博士同一實驗室的學生深入研究了 DNA突變的情況，揭示了在突變風險方面區(qū)分個體的意想不到的模式。研究結(jié)果發(fā)表在《自然癌癥》雜志上。
該實驗室之前的工作確定了一種“基因組拼寫檢查器”，這是一種致力于降低人類染色體關(guān)鍵部分突變風險的 DNA 修復機制?；谶@些發(fā)現(xiàn)，當前的研究旨在確定個體之間的突變風險是否存在差異，如果存在差異，則確定導致這些差異的機制。
“這項研究不僅擴大了我們對影響突變率分布因素的理解，而且對癌癥進化、治療策略和再生醫(yī)學的進步也具有重大意義，”Supek 博士解釋道。
基因組“大數(shù)據(jù)”分析
為了解決這些問題，研究人員對來自不同器官的 4000 多個腫瘤的基因組序列進行了全面分析。與之前關(guān)注組織特異性突變風險的研究不同，這項研究專門針對突變易感性的個體差異。
該團隊采用基因組“大數(shù)據(jù)”方法，使用機器學習算法來識別跨染色體片段的重復模式。他們發(fā)現(xiàn)了 13 種不同的模式，其中 10 種對應(yīng)于不同類型的組織。出乎意料的是，在幾乎所有組織中都觀察到了其余三種模式，從而揭示了特定基因的突變密度在個體之間存在顯著差異。
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