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Genome Biology:基因組構象蘊含的寶貴信息

日期:2014-05-04 09:26:07

 

McGill大學的研究人員發現,白血病細胞的基因組3D構象,蘊含著解開白血病謎團的關鍵信息。他們首次根據基因組的三維構象對白血病進行了分類,文章于四月三十日發表在Genome Biology雜志上。

 

眾所周知,基因組的遺傳學和表觀遺傳學改變會影響其三維構象,但在此之前人們從未利用染色質構象對人類疾病進行過分類。

 

McGill大學的Josée Dostie教授領導研究團隊,在人類細胞中解析了HOXAHomeobox A)基因簇的結構。HOXA基因簇11個基因組成,這些基因編碼的蛋白與多種癌癥高度相關。研究人員發現,基因組這一區域的構象,可以很好的體現白血病細胞的類型。這些初步結果意味著,3D基因組構象有潛力為個性化醫療提供幫助。

 

“我感興趣的是,基因組折疊對于人類健康和疾病有何作用,”Dostie說。“這項研究中的技術可以告訴我們哪些DNA片段相距較近,將這些信息結合起來就能重建基因組的三維折疊。”

 

Dostie的研究團隊一直致力于研究疾病相關的基因組區域,希望理解它們的組織結構和功能,HOXA基因簇就是其中之一。這一基因簇在多種癌癥中受到了錯誤的調控。研究人員使用5C染色體構象捕獲技術,在多個細胞系中獲得了HOXA基因簇的構象信息。

 

“此前的研究顯示,特定基因的表達可以用來診斷患者是否患有白血病,”文章的共同作者,McGill大學的助理教授Mathieu Blanchette說。“我們發現,不同類型的白血病細胞也有著獨特的基因組組織結構。”這項研究首次向人們展示,染色質構象中含有區分白血病亞類的寶貴信息。

 

到底是基因組構象引發了癌癥,還是癌癥改變了基因組構象,目前研究人員還沒有找到答案。此外,基因組構象是否可以分類其他類型的癌癥,也有待于進一步研究來確定。

 

“目前看來,基因表達的數據還不足以幫助人們改善患者的病情。我們的研究提供了一個新的路徑:將基因組的三維信息應用到醫學診斷或藥物研發中去,”Dostie說。“由于技術限制,基因組3D構象離臨床應用還有一定的距離。不過將這些信息用于疾病分類是很有意義的,可以為人們揭示更多基因組的奧秘。”

 


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