圖片來源：Science
Science：打破傳統(tǒng)！癌癥基因組中的突變“熱點(diǎn)”不一定會(huì)推動(dòng)癌癥的生長！
doi：10.1126/science.aaw2872
麻省總醫(yī)院(MGH)癌癥中心研究人員的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，特定的基因突變經(jīng)常出現(xiàn)在特定的腫瘤中，但與通常的假設(shè)相反的是，這一事實(shí)可能并不意味著該突變驅(qū)動(dòng)了癌癥的發(fā)展和進(jìn)展。他們發(fā)表在《Science》雜志上的文章描述了DNA單鏈如何以所謂的"發(fā)夾"結(jié)構(gòu)折疊起來，對(duì)許多癌癥中表達(dá)的基因編輯酶的突變高度敏感。
但是，這些突變"熱點(diǎn)"中的許多發(fā)生在與癌癥完全無關(guān)的基因中，包括基因組的許多非編碼區(qū)域。
研究者表示，一個(gè)典型的癌癥基因組會(huì)有5到10個(gè)驅(qū)動(dòng)突變，以及數(shù)千甚至數(shù)百萬個(gè)'乘客'突變。一直以來的想法是，如果在許多不同的癌癥患者身上發(fā)生了完全相同的突變，那么它一定會(huì)給癌細(xì)胞帶來健康優(yōu)勢(shì)，雖然基于復(fù)發(fā)的識(shí)別癌癥驅(qū)動(dòng)基因的方法已經(jīng)成功，但也有可能基因組中的某些位置很容易發(fā)生突變。
Cell：非吸煙肺腺癌的基因組重排早在癌癥確診前30年就已存在
doi：10.1016/j.cell.2019.05.013
在一項(xiàng)新的研究中，來自韓國科學(xué)技術(shù)高級(jí)研究院（KAIST）和首爾大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)早在童年和青春期發(fā)生的災(zāi)難性基因組重排可導(dǎo)致非吸煙者在晚年患上肺癌。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)有助于解釋一些與非吸煙有關(guān)的肺癌是如何產(chǎn)生的，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Cell期刊上。
這些研究人員證實(shí)非吸煙者體內(nèi)的基因融合大多較早地發(fā)生，有時(shí)早在兒童期或青春期，平均而言在肺癌確診前三十年發(fā)生。
這項(xiàng)研究表明，這些攜帶致癌種子（oncogenic seed）的突變肺細(xì)胞幾十年來一直處于休眠狀態(tài)，直到進(jìn)一步的許多其他突變充分積累才進(jìn)展為肺癌。這是首次揭示肺腺癌基因組結(jié)構(gòu)變異景觀的研究。
肺癌是全球癌癥相關(guān)死亡的主要原因，肺腺癌是肺癌中最為常見的類型。大多數(shù)肺腺癌與長期吸煙有關(guān)，但是大約四分之一的肺腺癌在非吸煙者中產(chǎn)生。確切地說，人們對(duì)是什么讓非吸煙者患上這種癌癥仍不清楚。
Nature：揭示病毒基因組如何包裝在病毒衣殼內(nèi)部
doi：10.1038/s41586-019-1229-9
在一項(xiàng)新的研究中，來自芬蘭赫爾辛基大學(xué)和英國牛津大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員首次破譯了病毒基因組如何在病毒衣殼內(nèi)包裝，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature期刊上。
研究者Juha Huiskonen說道，“這項(xiàng)研究的動(dòng)機(jī)是增加我們對(duì)病毒復(fù)制的基本認(rèn)識(shí)，但是從長遠(yuǎn)來看，這可能有助于治療病毒性疾病。”這一突破性結(jié)果是利用低溫電鏡技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。近年來，低溫電鏡技術(shù)徹底改變了結(jié)構(gòu)生物學(xué)，即一個(gè)旨在理解生命分子如何在原子水平上發(fā)揮作用的生物學(xué)領(lǐng)域。
通過使用強(qiáng)大的電子顯微鏡，這些研究人員拍攝了高純度病毒的成千上萬張圖像。這些圖像隨后經(jīng)結(jié)合在一起形成三維結(jié)構(gòu)模型，從而允許他們不僅能夠觀察構(gòu)成病毒衣殼的蛋白，而且還能夠首次追蹤這種蛋白外殼內(nèi)的核酸基因組。他們觀察到病毒基因組形成一種液態(tài)晶體，即一種高度包裝和有序的液態(tài)物質(zhì)狀態(tài)。
Nature：重磅！科學(xué)家成功解析出轉(zhuǎn)移性乳腺癌的基因組特性！
doi：10.1038/s41586-019-1056-z
近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志Nature上的研究報(bào)告中，來自巴塞爾大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究成功描述了轉(zhuǎn)移性乳腺癌的基因組特征，相關(guān)研究結(jié)果或?yàn)殛U明乳腺癌轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制及開發(fā)新型轉(zhuǎn)移性乳腺癌療法提供新的思路和研究基礎(chǔ)。
轉(zhuǎn)移是引發(fā)乳腺癌患者死亡的主要原因，很多研究都分析了乳腺癌早期階段的基因組特性，然而有研究表明，癌癥從早期過渡到晚期階段會(huì)獲得許多基因組改變，而且早期乳腺癌的基因組特征或許并不能代表癌癥致死性發(fā)生的依據(jù)。
因此本文研究中，研究人員通過研究分析了617份轉(zhuǎn)移性乳腺癌樣本中的體細(xì)胞改變圖譜，研究者指出，當(dāng)與來自癌癥基因組圖譜中的早期乳腺癌樣本進(jìn)行對(duì)比后，他們發(fā)現(xiàn)，9個(gè)驅(qū)動(dòng)基因在表達(dá)激素受體但HER2水平并不高的轉(zhuǎn)移性乳腺癌中會(huì)頻繁發(fā)生突變，這些驅(qū)動(dòng)基因包括TP53，ESR1，GATA3，KMT2C，NCOR1，AKT1，NF1，RIC8A和RB1。
Nature：新研究揭示胚胎發(fā)育早期基因組的組裝特征
doi：10.1038/s41586-019-1233-0
最新一項(xiàng)研究表明，卵母細(xì)胞受精后立即會(huì)出現(xiàn)DNA活性和非活性區(qū)域的分化，該現(xiàn)象甚至在基因被激活之前就已經(jīng)出現(xiàn)。該研究將有助于更好地了解單個(gè)受精卵母細(xì)胞發(fā)育成由許多不同細(xì)胞類型組成的完整生物體的機(jī)制。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Nature雜志上。
受精卵最終會(huì)發(fā)育成一個(gè)完整的，由數(shù)萬億個(gè)具有多種功能的細(xì)胞組成的有機(jī)體。盡管這些細(xì)胞具有不同的功能，但所有這些細(xì)胞中的DNA都是相同的。細(xì)胞的特性由基因組的特定表達(dá)譜決定。但其中的決定機(jī)制并不清楚。DNA在細(xì)胞核中并不是隨機(jī)分布的，他們?cè)诳臻g上具有活性和非活性區(qū)域的區(qū)分。不同的區(qū)域則由被稱為Lamina Associated Domains，或LAD的結(jié)構(gòu)分隔。
圖片來源：CC0 Public Domain
Cell：科學(xué)家鑒別出維持細(xì)胞基因組完整性的新型DNA修復(fù)機(jī)制
doi：10.1016/j.cell.2018.10.055
日前，一項(xiàng)刊登在國際雜志Cell上的研究報(bào)告中，來自范德堡大學(xué)的科學(xué)家們通過研究鑒別出了保持基因組完整性的新型DNA修復(fù)機(jī)制。研究者表示，這種機(jī)制是由一種名為HMCES的蛋白質(zhì)所開啟的，HMCES是此前研究者所鑒別出的200多種蛋白質(zhì)家族的一種，這些蛋白質(zhì)屬于特殊分子機(jī)器的一員，其能在細(xì)胞分裂時(shí)幫助DNA進(jìn)行復(fù)制。其中有些蛋白質(zhì)是用于與DNA復(fù)制相關(guān)的功能，而包括HMCES在內(nèi)的一些蛋白質(zhì)則并未發(fā)現(xiàn)該功能。
研究者Cortez說道，每一種有機(jī)體中都有HMCES樣的蛋白質(zhì)，比如人類、細(xì)菌等；這項(xiàng)研究中我們剔除了細(xì)胞中的HMCES基因來尋找細(xì)胞復(fù)制中的問題，但研究者并未發(fā)現(xiàn)任何問題，即缺失HMCES的細(xì)胞依然能夠正常進(jìn)行分裂和DNA復(fù)制；當(dāng)研究者利用損傷的DNA來挑戰(zhàn)這些細(xì)胞時(shí)他們發(fā)現(xiàn)，HMCES對(duì)于維持細(xì)胞健康至關(guān)重要。
Cell：發(fā)現(xiàn)一種將癌癥進(jìn)展與基因組不穩(wěn)定性關(guān)聯(lián)在一起的新型生物標(biāo)志物
doi：10.1016/j.cell.2018.11.024
我們的DNA經(jīng)常受到攻擊。這種含有我們的遺傳信息的分子極易受到從環(huán)境因素（如輻射）到我們呼吸的空氣和我們吃的食物中的化學(xué)物的一切東西的影響?；蚪M不穩(wěn)定性可導(dǎo)致遺傳疾病、慢性疾病和癌癥易感性。
在一項(xiàng)新的研究中，來自以色列特拉維夫大學(xué)的研究人員確定一種稱為ubiquilin-4的蛋白水平升高成為基因組不穩(wěn)定性的一種新的生物標(biāo)志物。他們發(fā)現(xiàn)ubiquilin-4參與保護(hù)基因組免受DNA損傷，但是過多的ubiquilin-4是有害的。
當(dāng)ubiquilin-4在腫瘤細(xì)胞中的水平增加時(shí)，這些腫瘤細(xì)胞更容易發(fā)生基因組不穩(wěn)定性，從而加速腫瘤進(jìn)展并讓它抵抗常用的癌癥治療，相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Cell期刊上。
Nature：改寫教科書！中國科學(xué)家闡明保護(hù)卵母細(xì)胞獨(dú)特表觀基因組的新型機(jī)制！
doi：10.1038/s41586-018-0751-5
在哺乳動(dòng)物中，雌性機(jī)體的卵母細(xì)胞數(shù)量往往有限，卵母細(xì)胞擁有一套獨(dú)特的表觀基因組，其甲基化程度相當(dāng)于精子的一半，而且卵母細(xì)胞也是一種分化程度最高的體細(xì)胞；截至目前為止，研究人員并不清楚這種獨(dú)特的DNA甲基化的調(diào)控模式以及其相關(guān)的功能。
近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志Nature上的研究報(bào)告中，來自中國科學(xué)院生物物理研究所朱冰教授的研究團(tuán)隊(duì)通過研究就鑒別出了一種新型的DNA甲基化調(diào)節(jié)子—Stella，其在體細(xì)胞中的異位過量表達(dá)會(huì)通過干擾DNA甲基化調(diào)節(jié)子UHRF1的功能來誘發(fā)全面的DNA去甲基化作用。
文章中，研究者揭示了Stella如何通過一種活性的核輸出過程將調(diào)節(jié)子UHRF1從細(xì)胞核隔絕，而Stella缺失所引發(fā)的UHRF1功能失調(diào)會(huì)導(dǎo)致卵子發(fā)生期間異常DNA甲基化的積累，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)揭示了首個(gè)調(diào)節(jié)性因子能夠保護(hù)卵母細(xì)胞基因組特殊的甲基化狀態(tài)。
Cell：挑戰(zhàn)常規(guī)！真核生物基因組周期性竟由突變導(dǎo)致
doi：10.1016/j.cell.2018.10.004
在一項(xiàng)新的研究中，來自西班牙巴塞羅那生物醫(yī)學(xué)研究所（IRB Barcelona）的研究人員通過研究突變?cè)?000多種人類腫瘤樣品中的分布，觀察到這些突變也每隔10個(gè)DNA堿基對(duì)積累一次，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Cell期刊上。
研究者Oriol Pich解釋道，“通過研究突變?cè)诓皇茏匀贿x擇影響的基因組區(qū)域中的分布，我們發(fā)現(xiàn)在形成核小體的一部分的DNA中存在著顯著的每隔10個(gè)堿基對(duì)的周期性?！蓖蛔冎芷谛缘漠a(chǎn)生是因?yàn)榘b在核小體內(nèi)部的DNA的結(jié)構(gòu)有利于易于損傷和修復(fù)的區(qū)域的出現(xiàn)。因此，這些區(qū)域更容易發(fā)生突變。
接下來，這些研究人員將注意力轉(zhuǎn)向人類和植物中的從一代傳遞到另一代的突變。他們發(fā)現(xiàn)這些遺傳性突變也每隔10個(gè)堿基對(duì)積累一次。鑒于這個(gè)關(guān)于核小體如何影響DNA突變的新發(fā)現(xiàn)，這些研究人員推斷它還可能解釋真核基因組序列中這種神秘的周期性的產(chǎn)生。
Cell：華大基因主導(dǎo)的最大規(guī)模中國人基因組測(cè)序結(jié)果揭示獨(dú)特的病毒感染模式
doi：10.1016/j.cell.2018.08.016
在一項(xiàng)新的研究中，通過分析全球最大的涉及141431名來自中國各地的孕婦的基因組數(shù)據(jù)，來自中國深圳華大基因等研究機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)了基因與出生結(jié)果（包括雙胎妊娠和女性第一次懷孕時(shí)的年齡）之間存在意想不到的關(guān)聯(lián)。這種分析還允許這些研究人員重建中國不同種族群體在近代的人口流動(dòng)和通婚，并有望有助于鑒定出讓人們?nèi)菀谆忌蟼魅静〉幕颍嚓P(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Cell期刊上。
這些孕婦提供了血液樣本來測(cè)試胎兒染色體異常，主要是唐氏綜合癥。這種稱為無細(xì)胞胎兒DNA測(cè)試的技術(shù)是一種非侵入性產(chǎn)前測(cè)試方法。鑒于孕婦的血液中漂浮著來自她們未出生的孩子的DNA，這種技術(shù)是可行的。通過快速鳥槍測(cè)序，實(shí)驗(yàn)室能夠讓血液中所有自由漂浮的DNA發(fā)生斷裂，并對(duì)大小剛好的DNA片段進(jìn)行測(cè)序以便診斷唐氏綜合癥。
轉(zhuǎn)載于生物谷
浙公網(wǎng)安備33010802007965號(hào)