对2658个肿瘤的分析为癌症突变提供了新的线索
鲁汶大学(KU Leuven)和弗朗西斯克里克研究所(Francis Crick Institute)进行的一项大规模研究表明,21%的肿瘤具有双突变,即在你的DNA的母方和父方副本中都发生了完全相同的突变。这是一个以前在分析肿瘤时没有考虑到的观察结果,但对于未来研究突变的起源及其在癌症发展中的生物学意义很重要。研究结果发表在自然遗传学。
我们的DNA可以被认为是一本大食谱,只有4个不同的字母(a、C、G和T),大约有30亿个字符,因此你可以把人类DNA比作大约3000本厚厚的食谱。每次细胞分裂时,你的整个DNA都必须被复制,而在复制3000本烹饪书时,一个笔误就可能发生,这是不可想象的癌症细胞。
幸运的是,我们体内的大多数细胞都有两套食谱,一套来自我们的母亲,一套来自我们的父亲。这意味着所有的食谱仍然可以很容易地阅读,即使其中一个出现了错误。从统计学上讲,你的细胞每次分裂时在两本烹饪书中完全相同的字符上犯错误的几率非常小。举个例子,继续烹饪书中的类比:在妈妈的食谱中,番茄酱中的“球”首先变成了番茄酱中的“公牛”,然后在父亲的版本中变成了“铃铛”,反之亦然。
因为在你的DNA中字母以这种方式扭曲的可能性很小,遗传研究假设这种情况根本不会发生,因此我们DNA中的字母只会改变一次。鲁汶大学和伦敦弗朗西斯克里克研究所的一项大规模研究表明,这种假设——至少对癌细胞来说——是不正确的。
双突变并非偶然
研究小组从38种不同类型的肿瘤中检测了2658个完整的DNA序列,发现它们是双的突变在21%的病例中。“尽管从统计上看,同一字母在母本和父本中发生突变的概率非常小,但在研究的五分之一肿瘤中确实发生了这种情况。这个数字太大了,不可能是巧合,”博士后研究员乔纳斯·德穆雷梅斯特说。“例如,我们可以看到,在皮肤癌中,某些DNA片段对紫外线的伤害比其他片段更敏感,这解释了一些双重打击,而对细胞没有重大影响。这一信息对于寻找导致癌症形成的突变是至关重要的细胞因此可以成为很好的治疗靶点,”Demeulemeester继续说道。
Demeulemeester的团队正在努力开发新的计算机算法,以便其他科学家也能检测和研究这些双突变。“到目前为止,这些双突变一直被忽视或被认为是‘技术错误’。这就是他们没有被纳入癌症基因分析的原因。Demeulemeester总结说:“我们的研究表明,它们确实很重要,需要能够检测到它们并考虑到它们的发生的方法。”
更多信息:Jonas Demeulemeester等人,癌症基因组中的双等位基因突变揭示了局部突变决定因素,自然遗传学(2022)。DOI: 10.1038 / s41588 - 021 - 01005 - 8