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发现数千种罕见的癌症相关基因突变

健康 89xy 1周前 (10-13) 10次浏览

本周发表在《PLOS计算生物学》上的一项创新研究解释了数千个“以前被忽视的基因突变”是如何导致恶性肿瘤生长的。使用一种新的统计方法,科学家发现了蛋白质的新模式。

发现数千种罕见的癌症相关基因突变

一种新的癌症遗传学方法产生了有趣的结果。

当基因突变产生异常细胞生长时,癌症就开始了。这些体细胞变异——出生后发生的DNA变化——最终会引发肿瘤的生长。

现代药物干预被设计成利用我们对某些癌症相关突变的知识;它们针对由于编码它们的基因突变而改变的蛋白质。

迄今为止,只有极少数这些重要的致癌突变被精确定位。

尽管使用大量参与者的研究已经确定了统计学上显著的突变,即使是被认为是癌症重要驱动力的体细胞变异也出现在相对较低的频率上。

同样,更多的突变没有达到足够可靠的统计学显著性水平。

由托马斯·彼得森领导的马里兰大学帕克分校的一组研究人员使用了一种新的统计分析方法来解决我们知识中的这一差距,并检查了在基因组中传播的类似突变。

利用遗传数据,他们瞄准了“相关蛋白质家族共有的”类似突变,特别是检查了被称为蛋白质结构域的蛋白质亚组分的突变。

细读蛋白质结构域

蛋白质结构域是蛋白质中不同的单位——每个结构域独立于组成蛋白质的其他结构域执行特定的功能。蛋白质,即使它们由不同的基因编码并执行完全不同的生理作用,也可以共享共同的蛋白质结构域。

研究小组利用现有的蛋白质结构域功能和结构的知识来识别结构域内更有可能发生肿瘤突变的区域。他们的工作利用了以前基因研究产生的大量数据。该研究的作者写道,“我们利用了几十年来结构基因组学的重要发现。”

换句话说,该团队没有关注特定基因单个区域的突变,而是关注蛋白质家族中相似区域发生的突变。

总之,他们在癌症基因组图谱中收集了5848名患者的体细胞变异数据,其中包括20种不同癌症类型的患者。

使用这种新的方法,研究小组发现了数千个罕见的肿瘤突变,这些突变发生在“与其他肿瘤中其他蛋白质中发现的突变相同的结构域位置”。这意味着他们与癌症有关。

“也许只有两个病人在一种特定的蛋白质中有突变,但是当你意识到它与癌症病人的其他蛋白质的突变在同一个域中处于完全相同的位置时,你就意识到研究这两种突变是很重要的。”

Maricel Kann,资深作者

作者将这些可能包含致癌突变的蛋白质结构域称为“癌基因”。对癌症的更多了解最终会导致癌症治疗的改进。正如Kann解释的那样:“因为许多蛋白质的结构域是相同的,所以单一的治疗方法有可能解决由广谱突变蛋白质引起的癌症。”

虽然这项工作代表了新方向的第一步,但从长远来看,这是有望改善癌症治疗的重要的第一步。从不同的角度研究癌症的遗传基础给了其他研究人员一个新的角度来解决这个问题。

作者总结道:“确定哪些变异对肿瘤发生最重要将有助于阐明驱动肿瘤进展的机制,并最终为在结构和功能水平上表现出类似变异的基因家族提供一套新的药物靶点。”

了解研究人员如何发现与脑癌相关的遗传错误。


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