癌细胞通常在其DNA中具有突变，可以为科学家提供有关癌症如何开始或哪种治疗可能最有效的线索。找到这些突变可能很困难，但一种新方法可能会提供更完整，更全面的结果。
 
一组研究人员开发了一种新的框架，可以将发现这些大突变的三种现有方法（称为结构变异）组合成一个更完整的图像。这种新方法-发表于2018年9月10日的Nature Genetics--可以帮助研究人员发现癌细胞DNA中的新结构变异，并了解这些癌症的起源。
 
“我们能够设计和使用这个计算框架将三种方法连接在一起，以获得最全面的基因组视图，”宾夕法尼亚州立大学生物化学和分子生物学助理教授冯悦说。相应的作者。“每种方法本身只能检查一部分结构变异，但当你整合三种不同方法的结果时，你可以获得最全面的癌症基因组视图。”
 
结构变异是DNA中的大突变，可导致致癌基因被打开。例如，某些类型的脑癌，比如折磨美国参议员约翰·麦凯恩和爱德华·肯尼迪的类型，可以通过放大某些致癌基因的结构变异引起的。在某些癌症中，了解患者有这种异常有助于医生决定最佳治疗方案。
 
研究人员说，发现这些结构变异很重要，原因有几个。
 
“人类癌症中发现的许多结构变异似乎不直接影响基因，”Salk研究所的Helmsley-Salk研究员，该论文的第一篇也是相应的作者之一Jesse Dixon说。“相反，许多结构变异出现在基因组的非编码部分，人们历来称之为垃圾DNA，为什么这些可能导致癌症，这可能有点神秘。”
 
岳先生补充说：“如果你是癌症患者，了解导致癌症的结构变异可以帮助我们理解你为什么生病，可能哪种治疗最好。”
 
研究人员使用三种现有方法寻找结构变异：光学作图，高通量染色体构象捕获（称为Hi-C）和全基因组测序，已用于发现大多数已知的结构变异。
 
使用他们的新方法，研究人员能够找到30多种癌细胞的结构变异。科学家团队也使用相同的方法开始了解为什么某些类型的结构变异可能导致癌症。
 
研究人员观察到的是，一些结构变异似乎会影响非编码DNA序列中的调控基因“转换”。有缺陷的开关会阻止特定基因的正常开启或关闭，这可能导致癌症。他们还使用Hi-C方法探索结构变化如何影响3D基因组结构-DNA如何在细胞内折叠。
 
“细胞很小，但它们的DNA很长-排成一行，所有来自一个细胞的DNA长度都超过两米，”系统生物学项目教授兼联合主任Job Dekker说。马萨诸塞大学，霍华德休斯医学研究所的调查员和该论文的相应作者。“这就是为什么DNA需要以错综复杂的方式折叠的原因。我们发现癌细胞中的基因组改变会导致基因组折叠方式的差异，这可能会导致基因被错误的监管开关打开或关闭的情况”。
 
科学家团队能够发现结构变异影响癌细胞中的基因组折叠，并且这些变化可能导致癌症。
 
“我们过去发现的一个发现是，我们的基因组被折叠成不同的结构，几乎就像小街区一样，”迪克森说。“似乎一些结构变异引起这些邻域的变化，使得致癌基因从基因保持安静的邻域移动到基因被激活的基因。”
 
科学家们认为，这项工作可以更好地预测哪些结构变异可能导致癌症，以及他们可能针对哪些基因。